JP2004522487A - Rectifying vent - Google Patents

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Abstract

A flow regulation vent (10) for regulating flow from a pressurized gas supply includes a fixed portion (14) adapted to engage a gas supply conduit and a spring force biased movable portion (12) connected by a hinge (16) to the fixed portion and flowingly connected to the pressurized gas supply. The fixed portion includes a gas flow orifice (20). The movable portion is pivotally movable between 1) a relaxed position, whereby at a specified minimum operating pressure, the movable portion is pivoted by the spring force away from the fixed portion to a position to establish a first gas flow area between the movable portion and the gas flow orifice; and 2) a fully pressurized position, whereby at a specified maximum operating pressure, the pressurized gas offsets the spring force to pivot the movable potion to a position adjacent the fixed portion to establish a minimum gas flow area between the movable portion and the gas flow orifice. By altering characteristics of one or both of the movable portion and the fixed portion, the flow characteristics of the vent can be altered at any pressure level within a pressure operating range.

Description

【技術分野】
【０００１】
本願は、２０００年１２月２２日に出願されたダンタナラヤナの米国特許出願第６０／２５７，１７１号「整流ベント」に基づく優先権を主張しており、その出願をここで援用する。
【０００２】
本発明は、大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するシステムとともに用いられるベントバルブ装置に関する。
【０００３】
発明は、例えば閉塞型睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡ）や同様の睡眠時の呼吸障害の治療に用いられる持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）ガス供給システムにおける排出ガスを出すことの制御に主に用いられるために開発された。また発明は、補助換気治療の用途のために適切なマスクおよびガス供給システムと関連して用いられてもよい。
【０００４】
「マスク」という用語はここでは、顔用マスク、鼻用マスク、口用マスク、これらのマスクのいかなるものの近傍に存在する付属物等を含むことを意図している。
【背景技術】
【０００５】
ＣＰＡＰガス供給システムによるＯＳＡの治療は、大気圧よりも上に加圧された空気（すなわち呼吸可能なガス）を管およびマスクを介して継続的に患者の気道に届けることを伴う。典型的には４ｃｍＨ２Ｏ〜３０ｃｍＨ２ＯのＣＰＡＰ圧が、患者の要件に応じて、ＯＳＡおよび／あるいは中枢性無呼吸による睡眠時呼吸障害の治療のために用いられる。
【０００６】
補助換気用の治療圧は、患者の要件に応じて、３２ｃｍＨ２Ｏまで、ならびにそれを超えて変動可能である。
ＯＳＡの治療、補助換気の用途のいずれについても、患者に届けられるガスの圧力は一定のレベル、二つのレベル（患者が息を吐くのと息を吸うのに同期している）、あるいは自動的にレベル調整され得る。この明細書を通して、ＣＰＡＰというときには、これらの形態の圧力供給のいずれか１つ、あるいは組み合わせへの言及を組みいれることが意図される。ＣＰＡＰ治療を提供する先行技術の方法は、ガス流のガス排出のためのベントを有している。ベントは、通常は、マスクに、あるいはマスク近傍に、あるいはガス供給管内に配置される。ベントを通るガスの流れは、呼吸回路から吐き出されたガスをのぞくために必須である。適切なガスの排出は、典型的には成人ではだいたい４ｃｍＨ２Ｏ、小児科の用途では２ｃｍＨ２Ｏ程度の低さであり得る最低動作ＣＰＡＰ圧で最小の安全なガス流を可能にするようなベントのサイズおよび形状を選択することによって達成される。
【０００７】
既存のベント構成は、１つあるいは複数の穴、発泡体あるいは他のディフューザ、スロットおよびそれらの組み合わせを含んでいる。ここでベントというときには、１つ以上の穴、発泡体あるいは他のディフューザ、スロットあるいはそれらのいかなる組み合わせへの言及を含むものと理解され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
標準的な構成が多岐にわたるユーザが要求する独自の治療を適切に提供するためには、ＣＰＡＰシステムが実行可能な広い圧力範囲を有することが望まれるのは明らかである。ＣＰＡＰ圧力を増やすと、ベントを通過するガスが増え、これはより多くの雑音を生じさせる。既存の先行技術のベントは、ＣＰＡＰ圧力を約４ｃｍＨ２Ｏより上に上げると、過剰な雑音を発生し得る。この雑音は患者および患者とともに眠る人の快適さに悪影響を与える。より高い圧力では、既存のベントは効率的ではない。なぜなら既存のベントは、適切な排気ガスの流出に必要であるよりも多くのガスがベントを通し、それにより、要求される治療圧を維持するために必要であるよりも多くの流れをフロージェネレータが提供しなければならないからである。さらに、酸素のような治療ガスが供給されている場合に、余分な治療ガスが放出されて、それゆえに不必要に浪費される。似たような浪費は、供給されているガスが湿っている場合にも起こる。
【０００９】
ガス供給システムからベントを通って大気へと至るガスの流れは、届けられるガスが大気へとベントを通るときに、ならびにＣＯ２を含むガスを患者が排出する患者が息を吐くときに、雑音を発生させる。ＣＰＡＰシステムは、ベントを通って大気へ流れる流量として、臨床上望ましくないレベルの吐き出されたガスが呼吸回路内（すなわち、ガス供給管およびマスクチャンバ内）に確実に滞留しないようにする流量を有していなければならない。このガスの滞留は、呼吸の息を吐き出すフェーズ中に吐き出されたガスが大気へと出されずに、かわりにフロージェネレータの方にガス管を動いて下る、あるいはマスクチャンバのデッドスペースに溜まる結果として起こる。大気へのガスの適切な流れは、臨床上望ましい圧力の治療範囲およびフロージェネレータが提供可能であるガスの体積に対して、その望ましい治療圧力範囲を実現するように、ふさわしいベントサイズを選択することによって得られてもよい。典型的にはこの選択は、圧力範囲の下端で適切な流量を得るのに十分大きいベントサイズを選択することと、圧力範囲を通して圧力が増加するときに許容可能な雑音レベルを超える雑音を生じさせないこととの間で得られる妥協を伴う。また、圧力範囲の下端で豊富な流出流量を可能にする大きなベントは、圧力範囲内の高い方の所望の圧力を得るために必要な流れを提供するために適切な容量をフロージェネレータが有していなければならないことを決定づける。簡単に言うと、圧力範囲内の高い方の圧力レベルで静かなガス流出流量を実現するようにベントサイズが選択されている場合、それは圧力範囲の所望の最下端で許容可能な流出流量を可能にするには不適切であるかもしれない。また圧力範囲内の低い圧力で適切な流出流量を得るために十分なサイズを有するベントは、圧力範囲の所望の高い方の端で許容することのできない雑音を生じがちである。またより大きなベントの選択は、ガス供給源がより高い圧力レベルについて必要な流量を届けるための容量を有し、それゆえにガス供給源はより多くの電力を消費し、より大きな雑音を発生し、そしてトータルの雑音を許容できる限界内に収めるために付加的な雑音を減衰する特徴を必要とするということを決定付ける。
【００１０】
ベントから生じるＣＰＡＰシステム設計の制限のために、低い方あるいは上の方の実現可能な圧力を制限するという選択がなされるかもしれない。すなわち、任意の上の方あるいは低い方の圧力について、その圧力と範囲の他の端との間のデルタＰを不自由に制約することになるかもしれない。デルタＰは、圧力範囲の高い方の端で発生する雑音および消費される電力を制限しつつ、圧力範囲の最下端で呼気ガスの適切な排出という望ましい目的を実現するように選択される。上側あるいは下側の圧力の選択およびデルタＰについてのこのような制限はＣＰＡＰの有用さを著しく制限する。なぜなら、標準的な構成は、できるだけ多くのユーザの臨床的な要件に適合することができるように最も広い圧力範囲を実現するような容量を持つことが好ましいからである。この目的の実現は、ＣＰＡＰ治療が治療期間中にユーザに届けられる圧力を（例えば、呼吸毎に２つ以上の圧力の間であるいは治療期間中にもっと複雑な方法で）変化させる制御アルゴリズムの動作を伴う場合には特に重要である。同様に、制御アルゴリズムに応じて治療期間中に圧力を変化させるコンピュータ制御のＣＰＡＰシステムは、呼吸回路の通気特性を反映する動作パラメータを有している。このため、新しいマスクはその制御アルゴリズムの動作パラメータ内ではない通気特性を導入しなければならないという心配に関して、制御アルゴリズムについて特定されたマスクから変更することは望ましくない。知られていない、あるいは互換性のない通気特性の導入を伴うためにマスクの変更をすることができないということは、患者のＣＰＡＰ治療への適合性には不利に働く。なぜなら、ＣＰＡＰ治療が特定のマスクを通して実現され、かつそのマスクが処方されたＣＰＡＰシステム制御アルゴリズムと相性がよくない場合に、患者はＣＰＡＰ治療に我慢するしかないかもしれかいからである。
【００１１】
したがって、本発明の他の目的は、マスクがＣＰＡＰシステムの制御アルゴリズムの動作パラメータにより適合するようにマスクの通気特性を変えることができるベントを構成して作製する方法を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、ＣＰＡＰシステムの圧力動作範囲の一部あるいは全体で起こる圧力変化に応じて変化する流れ領域を有するベントを生成する通気システムのための方法および装置である。
【００１３】
ＣＰＡＰシステムの呼吸回路が、任意の環境下で大気への通気を制限あるいはブロックするバルブを有することがこの分野では知られている。
【００１４】
ドロコウスキーは米国特許第５，６８５，２９６号明細書で整流バルブおよび方法を開示している。第一の実施形態では、中央軸開口部５４を有する堅い挿入物５２が弾力性のあるダイアフラム４２に接続される。ガス供給圧力が上昇すると、ダイアフラム４２はバルブ体部材３８の方に曲がり、開口部５４は規制ピン６２の本体７０の上方に動き、それによって、開口部５４と規制ピン６２との間の流れの領域を減少させ、より高いガス圧でさえ比較的一定のガス流量を維持する。さらなる実施形態では、ガス供給圧は、可撓性のあるダイアフラム４２'および４２"をそれぞれの本体壁のほうに動かすために用いられ、それによってそれぞれのダイアフラムとバルブ本体壁との間のガス流の領域を減少させ、より高いガス圧でより多くのガスが流れるのを防ぐ。
【００１５】
ホーリスへの米国特許第６，００６，７４８号明細書は、ガス供給圧が増えるにつれて流出ベントの流れの領域を徐々に制限していくように適合されたベントバルブ装置を開示している。それに開示されている２つの実施形態では、ガス供給圧に反応する可撓性のあるダイアフラム２０が、堅いワイヤロッド２３によって、円錐状の開口部１５に配置された円錐状のプラグ１８に接続されている。ガス供給圧が増えると、ダイアフラム２０は外側に出っ張る。これがロッド２３および円錐状のプラグ１８を、円錐状のプラグ１８が開口部１５へ引き込まれるように動かし、それによってプラグ１８と開口部１５との間のベントの流れ領域を減らし、かつベントを通るガス流を制限する。第三の実施形態では、空力ウィング３０がダイアフラム２０に置き換わり、ウィング上の空力表面を過ぎるガス流に関連して円錐状のプラグを動かす。
【００１６】
これらの文献のそれぞれはガス供給圧の増加につれてガス流を制限する実施形態を開示しているが、一定の流量の実現に限られず圧力が変化するにつれて、ベントを通る流れを変化させる機会を提供しつつ、より単純で、よりやすく製造することができる整流ベントを提供したいという要望がある。
【００１７】
これらのバルブは、一般的に再呼吸防止あるいは窒息防止バルブとして知られている。再呼吸防止バルブの一例は、鼻用および／あるいは口用ガス供給マスクのため自動安全バルブおよびディフューザについてのスターらへの米国特許第５，４３８，９８１号明細書である。これは、第一の位置と第二の位置との間で回動して、ガスフロージェネレータあるいは大気のいずれかからマスクへの内向きの流れを可能にすることができるバルブ素子３２を有している。この安全バルブは、ガス供給圧が増加するときのガス流を制限しない。
【００１８】
安全バルブの他の例は、米国特許第５，８９６，８５７号および６，１８９，５３２号（ヘリー／リスゴー：レスメッドリミテッドに譲渡された）および国際公開第００／３８７２２号公報（ウォーカーら：レスメッドリミテッドに譲渡された）に見ることができる。
本発明のベントの実施形態は、再呼吸防止あるいは窒息防止バルブとしても働き得る。
【００１９】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる整流ベントを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントである。このベントは、ガス供給管に係合するように適合された固定部と、ヒンジによって固定部に接続されており、加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢された可動部とを有している。固定部はガス流開口部を有している。可動部はリラックス位置と完全に加圧された位置との間を回動可能である。特定の最小動作圧では、可動部はばね力によって固定部から離れる方向にリラックス位置へと回動され、可動部とガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する。特定のより大きな動作圧では、加圧されたガスがばね力を相殺して可動部を固定部に隣接する完全に加圧された位置へと回動し、それによって可動部とガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する。好ましい実施形態では、固定部および可動部は、例えばステンレス鋼のシートあるいはプラスチックシートというような１つの材料片から単一体として形成される。
【００２１】
この整流ベントの動作特性（すなわち、任意の圧力でのガス流開口部のサイズ）を調整することによって、流量（ベントを通る流れである）曲線を特定の動作圧範囲にわたって比較的一定に、あるいは特定の動作圧範囲より上では一定ではない流量曲線に合わせることができる。
【００２２】
さらなる実施形態では、整流ベントは、固定部と可動部との間に取り付けられた可動部の位置を測定してベントを通る流れのインジケータを提供するための歪みゲージを含むことによって、フローメータとして動作することができる。歪みゲージトランスデューサによって生成される信号は、圧力とともに、ベントを通るガス流を決定するのに用いられる。
【００２３】
本発明の他の実施形態では、整流ベントは、フラップの自由部が固定ハウジングに対して任意の範囲内で動くことができるように固定ハウジングに係合する、あるいは取り付けられた部分を有する可撓性のあるフラップ部を有する。このフラップの一つの側は、ＣＰＡＰシステムマスクが用いられる時に加圧されるマスクシェルの内側あるいはガス流管にさらされており、他の側はベントの大気側に向いて配置されている。
【００２４】
ハウジングは、フラップの自由部の下に位置するベント開口部を有しており、ベント開口部を取り囲むハウジングの一部は湾曲している。可撓性ではあるが、フラップはある程度のもともとの剛性を有しており、それによりフラップの曲げに対するばね弾性力が提供される。リラックス状態では、フラップの自由部はベント開口部を覆われていない状態にし、ベント開口部とフラップとの間のガス流面積は最小である。ＣＰＡＰシステムが使用されるときには、フラップのばね弾性力に対する力が作用して、フラップの自由部はベント開口部の方に動く傾向がある。マスク圧の増加とともにフラップの自由部がベント開口部に近づくように動くと、それはハウジングの湾曲面に沿って、ベント開口部を徐々に閉じていき、ベント開口部とフラップとの間のガス流面積を減少させていく。増加するマスク圧と減少するガス流量領域との相互作用は、一定のガス流量領域のベントで実現される流れと比較して、ベントを通るガス流量を減少させるように働く。
【００２５】
本発明の整流ベントの他の実施形態は、息を吐いている間に補助呼気ベント開口部を開放して、大気へのより多くの呼気ガス流を可能にする。ある実施形態は、呼息終了時にガス回路内に保持されている呼気ガスを減少させる、あるいはなくすような再呼吸防止あるいは窒息防止バルブ機能を有してもよい。これらの実施形態は、ユーザが呼気ガスを再呼吸する機会をなくすか、少なくとも減少させるという望ましい目的に役立つ。
【００２６】
さらに他の実施形態では、本発明のベントは、マスク内で保持されるＣＯ２を含む呼気を望ましいレベルとすることを促進するように構成することができる。保持の望ましいレベルは、いくらかのＣＯ２の保持が患者自身の余分なＣＯ２の呼気に対向するように作用する場合に、処方された治療を補強するように管理される。
【００２７】
本発明の整流ベントは単純かつ安価に製造することができるが、効果的で、容易に合わせることができる整流を提供する。整流ベントは、高圧でのフロージェネレータからの必要とされるガス流の体積を減らすとともに、それゆえにフロージェネレータの動作出力をも減らすことによってＣＰＡＰシステムの動作雑音を減少させる。またベントは、ＣＯ２および他の吐き出されたガスの再呼吸を減少させ、より速い圧力上昇時間を提供し、ＣＰＡＰシステムの有効性および患者のＣＰＡＰ治療への適合性を高める。
【００２８】
この発明は、以下の図面と関連して詳細に説明される。図面において、同じ参照符号は同じ要素を示している。
【００２９】
即ち、本発明の第１の形態によると、加圧されたガスの供給源からの流れを整える整流ベントであって、ガス供給管に係合するように適合された固定部と、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢された可動部と、前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジとを備えており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させ、それにより前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする。
【００３０】
前記固定部および前記可動部は一つの材料片から単一体として形成されていてもよい。
【００３１】
前記可動部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供してもよい。
【００３２】
前記固定部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供してもよい。
【００３３】
前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であってもよい。
【００３４】
前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加させてもよい。
【００３５】
前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動するときに、前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていてもよい。
【００３６】
前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されてもよい。
【００３７】
前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されてもよい。
【００３８】
前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていてもよい。
【００３９】
前記整流ベントは前記ガス供給管と前記整流ベントとの間に位置するように適合されたベース部をさらに備えており、前記ベースは、前記ガス供給管と前記整流ベントとの間のガスの行き来を提供するように前記ベースを貫く少なくとも１つの開口部を有しており、前記ベースはまた、前記固定部の周囲を支持する少なくとも１つの支持面も有していてもよい。
【００４０】
前記整流ベントは、前記ベース部に係合して前記整流ベントを前記ベース部との間に固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していてもよい。
【００４１】
前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときに、前記可動部および前記固定部は、互いに実質的に同一平面状にあってもよい。
【００４２】
前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供するようにしてもよい。
【００４３】
本発明の第２の形態によれば、大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジとを有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させて前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする。
【００４４】
前記固定部および前記可動部は、１つの材料片から単一体として形成されていてもよい。
【００４５】
前記可動部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記可動部を貫く少なくとも１つのブリード出開口部をさらに有していてもよい。
【００４６】
前記固定部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記固定部を貫く少なくとも１つのブリード開口部をさらに有していてもよい。
【００４７】
前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であってもよい。
【００４８】
前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加してもよい。
【００４９】
前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動する時に前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていてもよい。
【００５０】
前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されていてもよい。
【００５１】
前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されてもよい。
【００５２】
前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていてもよい。
【００５３】
前記マスクは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に係合してそれとの間に前記整流ベントを固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していてもよい。
【００５４】
前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供してもよい。
【００５５】
本発明の第３の形態によれば、大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジであって、前記固定部および前記可動部と１つの材料片から単一体として形成されているヒンジとを有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動される位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立するように、前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させる位置であることを特徴とする。
【００５６】
本発明の第４の形態によれば、加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有しているハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記ハウジングから離れるように前記ばね力によって回動されて前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立する可動部とを有するフラップとを備えており、前記加圧ガス供給源の圧力の増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の増加していく部分を前記ハウジングの前記湾曲面と接触するように動かして、それにより前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減らすことを特徴とする。
【００５７】
前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの第一の端であり、前記フラップの前記可動部は、前記フラップの前記第一の端の外側寄りであってもよい。
【００５８】
前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの中央部であり、前記可動フラップ部は、前記フラップの前記中央部の外側寄りの前記フラップの両端を含んでいてもよい。
【００５９】
前記ベント開口部は、矩形状の断面を有していてもよい。
【００６０】
前記ベント開口部は、互いに間隔をおいて配置されている複数の個別の開口部を備えており、前記湾曲面に接触するように動かされる前記可動フラップ部の前記増加していく部分は、増えていく数の前記個別の開口部を徐々に塞いでいてもよい。
【００６１】
前記ハウジングはカバーの形状であって、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたベントチャンバを覆うようにしてもよい。
【００６２】
前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と、前記加圧ガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続する旋回式エルボージョイントに取り付けられていてもよい。
【００６３】
前記湾曲面の局率半径は、２１ｍｍよりも大きくしてもよい。
【００６４】
前記湾曲面の前記曲率半径は、２６ｍｍと４１ｍｍの間であってもよい。
【００６５】
前記湾曲面の前記曲率半径は、約３５ｍｍであってもよい。
【００６６】
前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間であってもよい。
【００６７】
前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていてもよい。
【００６８】
前記ベント開口部が閉じているとき前記大気への最小限のガス流を提供するように前記固定ブリード開口部をさらに備えていてもよい。
【００６９】
前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられてもよい。
【００７０】
前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていてもよい。
【００７１】
前記フラップにガス流を拡散するように前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えてもよい。
【００７２】
前記湾曲面の局率半径は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化させてもよい。
【００７３】
前記湾曲面の前記曲率半径は、前記少なくとも１つの変化点で増加させてもよい。
【００７４】
前記湾曲面の前記曲率半径は一回より多く増加させてもよい。
【００７５】
前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００７６】
前記フラップの厚さは前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００７７】
前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間の前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化させてもよい。
【００７８】
前記ベント開口部の前記幅は前記少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００７９】
前記ベント開口部の幅は、一度より多く減少させてもよい。
【００８０】
前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００８１】
前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で変化させてもよい。
【００８２】
前記フラップの前記厚さは、前記少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００８３】
前記フラップの前記厚さは、一度より多く減少させてもよい。
【００８４】
本発明の第５の形態によれば、加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、ベント開口部と、前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップと
を備えており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの前記中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それにより、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ全詭ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする。
【００８５】
前記ベント開口部は矩形状の断面を有していてもよい。
【００８６】
前記ベント開口部は、互いに間隔をあけて配置されている複数の個別の開口部を備えていてもよい。
【００８７】
前記ハウジングは、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているベントチャンバハウジングを覆うようにカバーの形状であってもよい。
【００８８】
前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続するエルボージョイントに取り付けられていてもよい。
【００８９】
前記湾曲面の曲率半径は２１ｍｍより大きくしてもよい。
【００９０】
前記湾曲面の前記曲率半径は２６ｍｍと４１ｍｍの間であってもよい。
【００９１】
前記湾曲面の前記曲率半径は約３５ｍｍであってもよい。
【００９２】
前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間としてもよい。
【００９３】
前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていてもよい。
【００９４】
前記ベント開口部が閉じているときに前記大気への最小限のガス流を提供するように固定ブリード開口部をさらに備えていてもよい。
【００９５】
前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられるようにしてもよい。
【００９６】
前記フラップへガス流を拡散するように、前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えていてもよい。
【００９７】
前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていてもよい。
【００９８】
本発明の第６の形態によれば、大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ハウジングから離れる方向に前記ばね力によって回動される可動部とを有しているフラップとを有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の徐々に増えていく領域を前記ハウジングの前記湾曲面に接触させ、それによって前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする。
【００９９】
本発明の第７の形態によれば、大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力によって付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップとを有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それによって、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ前記ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする。
【０１００】
本発明の第８の形態によれば、ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは固定部に回動可能に接続されたばね力によって付勢された可動部を有しており、前記可動部と前記開口部との間にガス流面積を生成し、前記可動部は、（１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、（２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧力であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記ばね力を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記可動部を回動させることを特徴とする。
【０１０１】
本発明の第９の形態によれば、ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは、前記開口部との間にガス流面積を生成する弾性的に曲げることが可能であるカンチレバーフラップを有しており、前記カンチレバーフラップは、（１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、（２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記フラップの弾性を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記フラップを曲げることを特徴とする。
【０１０２】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明の効果】
【０１０３】
上記説明から明らかなように、本発明のマスクによれば、ＣＰＡＰシステムの制御アルゴリズムの動作パラメータにより適合するようにマスクの通気特性を変えることができるベントを構成して作製することができる。また、ＣＰＡＰシステムの圧力動作範囲の一部あるいは全体で起こる圧力変化に応じて変化する流れ領域を有するベントを生成する通気システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求項にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０１０５】
整流ベント１０が図１〜３に示されており、この実施形態においては円形である。整流ベント１０は、単一のシート材料から構成されており、単一ヒンジ１６によって一端で固定部１４に回動可能に取り付けられている可動部１２を備えている。可動部１２は外周１８を有しており、示されている本実施形態では、外周１８は実質的に円形である。固定部１４は開口部２０を有している。示されている本実施形態においては開口部２０も実質的に円形であり、外周１８の直径よりもわずかに大きい直径を有しており、可動部が完全に加圧された位置にあるときに外周１８との間に隙間２２を提供する。完全に加圧された位置にあるときのベント１０の側面図を示している図２を参照されたい。可動部１２は１つ以上のブリード開口部２４を任意で有してもよく、固定部１４は１つ以上のブリード開口部２６を任意で有してもよい。
【０１０６】
図４は、ベース部３０およびカバー４０と組み合わせられた整流ベント１０を分解斜視図で示している。ベース部３０は、患者５０の口および／または鼻孔を覆う呼吸用マスクシェル３２の一体部分（図７参照）か、加圧ガス供給部にシェル３２を接続するガス流チューブまたは管３４の一体部分（図８参照）であり得る。あるいは、ベース部３０を、シェル３２またはチューブ３４に取り付け可能である別のユニットとすることもできる。ベース部３０は、ベント１０の外周を支持する支持リング３６と、ベント１０を加圧ガス供給部に接続するための１つ以上の開口部３８とを備えている。あるいは、ベース部の底部分を、マスクシェルあるいはガス管に対して開放することもできる。しかし、マスクシェルの内部からのベント１０のアクセスを減らし、かつマスクシェルの内部からベント１０への突発的な損傷を防ぐようにベント１０をマスクシェルに取り付けるときには、開口部３８を有する床を利用することが好ましい。カバー４０はベース部３０上にはまって、ベントを適切な位置に固定するようにベース部３０に接続される。カバーは、ベント１０から大気へガスを出すための１つ以上の開口部４２を有する。開口部３８および４２の数、サイズ、位置および形状は、特定の用途に関してガス流および雑音のレベルを変えるのに適切であれば変更されてもよい。好ましい実施形態において、カバー４０は雑音レベルを低減するために１８個の直径１．２ｍｍの開口部を有している。あるいは、カバー４０は、ワイヤーメッシュまたは、２０００年５月１５日に出願された同時係属中の米国特許出願第０９／５７０９０７号にしたがうような他のメッシュから形成されてもよい。この米国特許出願第０９／５７０９０７号は現在未公開であり、その内容はここで援用される。カバーは、スナップ式、ねじどめ、あるいは接着を含むいかなる公知の方法でベース部に取り付けられることができる。スナップ式の接続またはねじどめによる接続は、ベント１０の洗浄あるいは交換を容易にするので好ましい。図４および５は、支持リング３６上の突起４４を示している。突起４４は、カバー４０の内部のへこみ４６と係合してスナップどめを提供することができる。
【０１０７】
図５、７および８においてわかるように、リラックス位置では、ベント１０の可動部１２（点線で示されている）は固定部１４から離れるようにマスクシェル３２あるいはガス供給チューブ３４の方に、すなわち加圧ガス供給部の方に大気から離れるように回動される。
【０１０８】
ここで整流ベント１０の動作を説明する。最低のＣＰＡＰ動作圧、例えば２〜４ｃｍＨ２Ｏでの最小の安全なガスの流量では、可動部１２は、スプリングヒンジ１６からの力によって、固定部１４から離れる方向に加圧ガス供給源の方に回動されたリラックス位置へと付勢されている。図３、７および８を参照されたい。これにより可動部１２と開口部２０との間に最大のガス流の面積が提供される。したがってこのような低圧でも、マスクシェル３２から大気へとガスが容易に出て行くことを可能にする流れの面積は最大となる。またこの設計は、低圧または圧力がかかっていないときに大きなガス流面積で大気に対して開放されるように設計された窒息防止バルブとしても作用する。例えば、フロージェネレータが故障のために動作を停止すると、ベント１０は開いたままであり、呼吸停止の危険、あるいは患者がそれに気づくことさえも減らしつつ、患者が呼吸しつづけることを可能としている。窒息防止の効果を得るためには特定の流れの面積が要求され、それは、通常の動作中の圧力範囲の一番下の圧力を実現するのに必要であるよりも一般的には大きい。したがって窒息防止の実施形態は、システム内で圧力がかかっていないときに（電源あるいはフロージェネレータの故障が生じたとき、および窒息防止効果が要求されるときのような場合と同様に）完全に露出され、適切な窒息防止効果を提供するようなより大きな流れの面積を含むように設計され得る。そして、その特定の流れの面積は、ＣＰＡＰシステムが最低／より低い圧力範囲で意図されているように動作するときにいくらか閉じられ、そこから可動部は圧力増加とともに設計されているように流れの面積を減少させ続ける。
【０１０９】
しかしながら、ＣＰＡＰ圧が増えると、可動部１２の表面にスプリングヒンジ１６の力と反対方向に作用し、かつ可動部１２を固定部１４の方に移動させるように力が働く。この作用によって、可動部１２と開口部２０との間のガス流路面積が継続的に減少される。一旦設計上の最大動作圧に達すると、可動部１２と開口部２０との間のガス流の面積は最小となる。圧力がさらに増加しても、ガス流の面積をさらに減少させるには至らない。好ましい実施形態において、可動部１２と固定部１４とが基本的に同一平面上にあるとき、すなわち同じ平面上に配置されているときに最小ガス流路面積が得られ、開口部２０と可動部１２の外周２８とのギャップ２２が最小となる。図２を参照されたい。
【０１１０】
したがって、本発明によって、ガス供給圧が高まると、ガスがＣＰＡＰシステムから大気へと逃げるのを可能にするガス流路面積が低減される。このようにして、ＣＰＡＰシステムからのガスのトータルの流量は、ガス圧が高まっているとしても、（ガス流路面積固定のベントと比べて）低減される。ＣＰＡＰシステムの特定の動作圧範囲内で整流ベント１０を適切に調整することによって、特定の動作圧範囲にわたって実質的に平坦である流量曲線を含む所望の流量曲線を得ることができる。他の実施形態では、もし特定の用途が増加していく流量曲線あるいは減少していく流量曲線、あるいはその特定の動作範囲内の異なる領域で平坦、上昇および下降曲線の異なる組み合わせをも保証するのであれば、整流ベント１０を、増加していく流量曲線、あるいは減少していく流量曲線をも提供するように調整することができる。
【０１１１】
別々に用いられたり、組み合わせて用いられたりする何通りにも変わるＣＰＡＰシステムの要件に応じて異なる流量曲線を実現するように整流ベント１０を調整することもできる。一般的に、このような調整は、最大ガス流路面積と最小ガス流路面積との比率、および／あるいはガス圧の関数としての動きに対する可動部１２の抵抗を変更することによって実現することができる。したがって、ベント１０は、１）リラックス位置における固定部１４に対する可動部１２の回動角を変更する、２）可動部１２の外周１８に対する開口部２０の面積の比を変更する、３）開口部２０および／あるいは外周１８の形状またはサイズを変更する、４）異なる剛性を提供するようにベントの材料を変える、５）剛性を変えるようにベント０の厚さを変更する、および／あるいは６）剛性を変えるためにヒンジ１６の断面積および／あるいは構成を変更することによって調整することができる。ベントの調整を変えるのに、例えば、金属から形成されているベントに対する異なる熱処理工程を含む他の方法を用いることもできる。
【０１１２】
また、様々な形状の１つ以上の開口を可動部１２上に設けて、可動部１２の剛性および／あるいは加圧されたガスにさらされたときの可動部１２上の表面圧力勾配を変更することができる。当然のことながら、開口部２０と外周１８との間のクリアランスによっては提供されないような所望の最低限の流出量が望まれる場合には、１つ以上のブリード開口部２４および／または２６を可動部、固定部にそれぞれ設けることができる。さらに、それぞれの可動部開口部に関連して異なる動作パラメータを有する、あるいは可動部１２自体の上に第２の可動部／開口部の組み合わせを提供するような複数の可動部を用いることによってマルチステージベントを提供することも意図される。また、これらの代替例のいずれにおいても、どちらかの方向における可動部の移動を積極的に制限するように固定部、可動部のいずれかの上にポジティブオペレーティングストップを設けることが望ましい。しかしながら、ポジティブストップの使用は、それらを付加することが、雑音を考えられる程度まで増加させることにつながる場合には避けられることがある。
【０１１３】
好ましい実施形態においては、ベント１０はステンレス鋼あるいは他の金属あるいはプラスチックといった材料の単一のシートから構成される。しかし剛性、可撓性、ばねとしての性質、および曲げ疲れに対する耐性の所望の組み合わせを示す他の材料も用いることができる。
【０１１４】
このような実施形態において、ベントは、スタンピング、レーザ切断、ウォータージェット切断、および成型あるいは他の方法によって形成することができる。好ましい実施形態では、ベントは、オーバーヘッドプロジェクタの透明原稿用に従来から用いられているタイプの０．１ｍｍの厚さのポリエステルフィルムの１つのシートから切り出される。このようなフィルムは、オーストラリアのオービットカンパニー、および３Ｍやゼロックスといった他のサプライヤから入手することができる。この実施形態においては、可動部は１３ｍｍの外径を有し、固定部は２０ｍｍの外径を有し（これは重要ではないが）、可動部と固定部との間のギャップは０．２ｍｍである。
【０１１５】
ベントの形状は円形である必要はなく、いかなる所望の形状とすることができる。この形 状は、それが正しい向きで、すなわちリラックス位置で可動部１２を大気の方にではなく、マスク／ガス供給管の方に回動させた状態でのみ基礎部に位置することができるように非対称であってもよい。あるいは、可動部の外縁に非対称に配置されたノッチあるいはタブを設けて、基礎部に設けられた同様に配置されたタブ／ノッチと係合させることによってベントの正しい向きを保証することもできる。他の実施形態では、可動部および固定部は、どちらかに設けられたヒンジの使用によって、あるいは別個のヒンジの使用によって互いに連結された別個の部品であってもよい。また、可動部の動きに対する抵抗は、補助ばね部材を用いることによって増加させることができる。補助ばね部材は、単純な形状では、単に、ヒンジ１６上に配置され、ヒンジ１６に取り付けられた堅い材料の付加的な部分とすることができる。ベント１０の上方に容易に取り外し可能であるカバー４０を設けることによって、単にベント１０を異なる動作パラメータを有する他のベントに交換するだけでマスクの流量特性を簡単にかつ安価に個々の治療上の必要性に合わせることができる。また、大気に対する開口部を有する可換フラップおよびカバーを代えて、動作パラメータを変えてもよい。
【０１１６】
また、ベントは、本実施形態のように基本的に平坦である必要はなく、適切な異なる外形を有することができる。例えば、ベントは凸状または凹状の形状を有してもよい。さらに、可動部および／あるいは固定部の厚さを厚くすることができ、開口部および／または可動部の縁を、雑音をより減少させることを可能にしつつベントを通ってより滑らかなガス流を提供するように丸めることもできる。このような一実施形態において、図９に示すように、完全に加圧された位置で、ベント１１０の可動部１１２の丸められた外周１１８は、固定部１１４の開口部１２０の丸められた内側の縁に、この２つの部分の対向する表面を補完するように構成した状態で重なり、それらの間のギャップ１２２を通る気流を滑らかにすることができる。このように厚くして丸めた実施形態では、可動部および固定部は、好ましくは別々の構成要素として製造され、異なる材料から形成され得る別個のヒンジによって回動可能に一つに連結される。例えば、可動部１１２および固定部１１４を成型されたプラスチックから、ヒンジ１１６を金属から形成して、接着剤で他の構成要素に取り付けることができる。完全に加圧された位置でこの２つの部分が互いに接触する場合には、小さい重合体のバンパーをギャップ１２２内で可動部１１２および固定部１１４の一方に取り付けて雑音を減少させることができる。
【０１１７】
好ましい実施形態において、ベースおよびカバーは、マシングレードポリカーボネイトから形成され、好ましくは透明である。このような材料は、オーストラリアのシドニーにあるドットマーカンパニーから入手することができる。他の材料には、ベイヤーＡＧによるベイヤーマクロロン２４５８クリアポリカーボネイトがある。他のサプライヤからのほかの材料を用いることもできる。
【０１１８】
図１１は、整流ベントアセンブリの他の実施形態の分解斜視図を示している。この実施形態では、カバー４０に取り付けあるいは成型されたピン６２が可動部１２の縁と接触して、可動部をリラックス位置に押し開ける。ピン６２は好ましくは、可動部１２の縁でヒンジ１６から可動部１２の周囲約３０°のあたりに配置される。カバー４０のスロット６６に係合する固定部１４のタブ６４によって、可動部１２はピン６２に対して正しい回転向きにされる。ピン６２の高さは可動部を所望の高さに持ち上げるように決定されている。ピン６２は、マスク内の圧力が上昇し始めて可動部が閉じ始めるまで、可動部を開放位置に保持する。可動部およびヒンジは比較的可撓性を有しているので、可動部は曲がって完全に加圧された位置の方に動く。この実施形態では、加圧された位置において可動部が固定部と完全に同一平面にくることをピン６２が防ぐ。にもかかわらず、ベントを通る実効流路面積は、圧力が増えるにつれてベントを通る流量を減らすのに十分なだけ、依然として減らされている（従来の固定面積のベントと比較して）。この実施形態の利点は、ピン６２の使用によって可動部が開放位置、リラックス位置に正確に位置決めされることであり、これはベントを薄いプラスチックから形成する場合に重要である。したがって、可動部は開放された状態に予め形成される必要がなく、ピンが可動部を開放された状態に動かす状態で、閉じられた状態に予め成型することができる。この実施形態の他の利点は、ベントを、どちらかの側がマスクに向かって配置されるように左右対称にすることができるということである。他の実施形態では、ピン６２を湾曲したあるいは傾斜したランプで置き換えることができる。
【０１１９】
上述した好ましい実施形態は固定部の内部に位置する可動部を使用しているが、ベントの外側の部分が可動で内側の部分がベース部あるいはカバーに対して固定されているような反対の構成を用いることも考えられる。また、ここで論じた代わりとなり得る構成の異なる組み合わせを用いて異なるベントの実施形態を作り出すことも考えられる。図１０は、従来のベントを有するＣＰＡＰマスク「Ａ」および「Ｂ」と好ましい実施形態の性能の比較を示している。わかるように、従来のマスク「Ａ」および「Ｂ」は急激に上昇する流量曲線を有しているのに対して、本発明のベントを用いているマスクはより急峻ではない流量曲線を有している。したがって、１６ｃｍＨ２Ｏで、本発明の整流ベントを用いているマスクは、１６ｃｍＨ２Ｏでの従来のマスク「Ａ」の流量の下限の約半分の流量を有し、１６ｃｍＨ２Ｏでの従来のマスク「Ｂ」の平均流量の半分より少ない流量を有している。
【０１２０】
レスメッドリミテッドによるＶＰＡＰＩＩのようなバイレベルＣＰＡＰでは、本発明のベントを用いると、従来の固定面積のベントを用いているマスクと比較して、患者が息を吸い始めた時点から目標のマスク圧まで上昇する時間が短くなることがさらなるテストからわかる。もし圧力上昇の時間が長過ぎると、患者は吸息時に十分な空気を得ていない感じを受ける。したがって上昇時間はより短い方が好ましい。あるテストでは、従来のマスクの３００ｍｓと比較して、本発明のベントについての上昇時間は約２５０ｍｓであった。ＣＰＡＰシステムに本発明のベントを組み入れることでより向上した上昇時間特性を実現することは、フロージェネレータの性能を上げることによって同じ効果を実現することのより安価な代替である。
【０１２１】
マスク内の圧力が比較的一定に保たれることが望まれるようなＣＰＡＰモードでは、本発明のベントは、従来の固定流路面積のベントのように、それを行うのに効果的である。したがって本発明のベントは一定圧のＣＰＡＰに適合しており、本発明のベントは、治療期間の間任意の患者に対して圧力が固定されたままであるにも関わらずＣＰＡＰシステムが圧力範囲にわたって吐き出されるガスを適切に流し出すことを確実に実現するために用いられてもよい。さらに、フロージェネレータが止められているモードでは、テストから、本発明のベントは効果的な窒息防止バルブとして動作し、マスクからガス供給管３４を取り除くことによってマスクが大気に対して開放されている場合と実質的に同一のマスク圧を提供することがわかる。これは、フロージェネレータの不調の場合に、窒息の危険性、あるいはそれを患者が認知することを減らすために特に重要である。
【０１２２】
本発明の整流ベントはマスク内の圧力が増えるにつれてベントの流路面積を減らすように動作し、それにより従来の固定面積のベントと比べてベントの流量を減少させる。これは、ベントの可動部を増加していく圧力に対して徐々に動かして、ベントの可動部とベントの固定部との間の流路面積を徐々に減らしていくことによって達成される。可動部を徐々に動かすことは、圧力増加に伴う可動部の動きに徐々に抵抗するように可動部にばね力を及ぼすことによって達成することができる。
【０１２３】
本発明の改変例において、歪みゲージ６０を可動部１２と固定部１４との間に公知の手段によって状況に応じて取り付けて、可動部１２と固定部１４との間の回動角を決定することができる。図１〜３を参照。ベント１０がプラスチックから構成されている場合、歪みゲージをベント１０に埋め込むこともできる。回動角の測定はベント１０の動作パラメータおよびガスの圧力と関連して行われるが、これをベントを通る流れを計算するのに用いることができ、したがってベントを流量計として機能させることが可能である。回動角を示す信号はベントの近傍、例えばマスク、ガス供給管あるいはマスクを固定するヘッドギア上に配置されたプロセッサによって処理することができる。あるいは、プロセッサをベントから少し離して、例えばフロージェネレータあるいは他の位置に配置してもよい。全ての例において、ベント近傍からプロセッサへの回動角を示す信号の伝達は、導線、光学的あるいは無線伝送といったいかなる適切な手段によっても実現され得る。
【０１２４】
本発明の他の実施形態を図１２に示す。この実施形態では、整流ベント１５０は、第一の端１５６で固定ハウジング１５４に取り付けられたフレキシブルフラップ部１５２を有しており、フラップ１５２の自由端１５８はハウジング１５４に対して任意の範囲内で動くことができる。したがって、フラップは第一の端１５６を固定し、自由端１５８を動くことができるようにした状態のカンチレバーアームとして動作する。ハウジング１５４はマスクシェルまたはガス流管に接続されている。ベントハウジング１５４は、マスクシェルまたはガス流管に取り付け可能な別個の構成要素であってもよく、あるいはこれらの構成要素と一体であってもよい。フラップ１５２の側面１５３は、マスクを使用する時に外部の大気圧とは異なる圧力に加圧される、マスクシェルまたはガス流管の内部チャンバに露出されている。フラップの側面１５５はベント１５０の大気側の方に位置している。ハウジング１５４は、フラップ１５２の自由端１５８の下方に位置するベント開口部１６０を有している。ハウジング１５４のベント開口部１６０を取り囲む部分は湾曲しており、単一の軸の周りに曲率半径１６２を有する面１６１を提供する。この面１６１でフラップ１５２はハウジング１５４と接する。図１２に示すように、フラップ１５２は、ベント開口部１６０が完全に覆われておらず、ベント開口部１６０とフラップ１５２との間のガス流の面積が最大となるようなリラックス状態にある。
【０１２５】
可撓性を有してはいるが、フラップ１５２は、フラップ１５２の曲げに抵抗し、フラップの曲げに対してばね抵抗を提供するようなある程度の本来の剛性を有している。マスク使用時には、フラップ１５２のばね抵抗に対抗する力が働いて、フラップ１５２の自由端１５８をベント開口部１６０の方に動かす。マスク圧の上昇とともにフラップ１５２の自由端１５８がベント開口部１６０に近づいていくと、自由端１５８はハウジング１５４の面１６１の曲率半径１６２にしたがい、ベント開口部１６０を徐々に閉じ、ベント開口部１６０とフラップ１５２との間のガス流の面積を減らす。リラックス状態とベント開口部１６０が完全に覆われている状態との間でフラップ１５２が動くことができる量は、度で測定可能である最大偏向角１６４として示される。前の実施形態に関して上述したように、上昇していくマスク圧と減少していくガス流面積との相互作用は、標準的な固定流路面積のベントと比較してベント１５０を通るガス流量を減らすように働く。
【０１２６】
マスク圧とガス流路面積との異なる関係を提供するようにベント１５０を調整することができる。このような調整は、より大きな曲率半径によって、フラップ１５２が、より小さな曲率半径１６２と比較して低いマスク圧のもとでベント開口部１６２を徐々に閉じることが可能となる場合に、フラップ１５２の厚さ、フラップ１５２が形成される材料、あるいは曲率半径１６２を変えることによって達成される。湾曲面１６１は凸状であるものとして示されている。しかしながら他の実施形態では凹状湾曲面を用いることもできる。図１３は、フラップが完全にベントを閉じるような与えられた圧力についての曲率半径と偏向角との関係を示している。他の曲率半径および偏向角を用いることができるが、グラフは曲率半径が２１ｍｍよりも大きく、１５度と２５度との間の偏向角に対して２６ｍｍと４１ｍｍとの間であることを示している。一端で固定されたフラップの屈曲は、次の式で規定される。
【０１２７】
１／ｒ＝Ｌ２Ｗ／（２ＥＩ）・・・（式１）
【０１２８】
ここで、ｒ＝曲率半径、Ｌ＝初期位置からベント開口部を閉じるまで偏向するフラップ長、Ｗ＝単位長さあたりの一様な負荷（空気圧×表面積／長さ）、Ｗ＝Ｐｂ。ここで、Ｐ＝マスク空気圧、ｂ＝フラップの幅、Ｅ＝フラップ材料の弾性率、Ｉ＝フラップの部分の慣性モーメント、Ｉ＝ｂｔ３／１２。ここで、ｔ＝フラップの厚さ。Ｌは弧の半径および角度で表すこともできる。Ｌ＝ｒａ。ここで、ａ＝偏向角（ラジアン）。
【０１２９】
式１にＬを代入して、角ａについて解くと、フラップの偏向角について次の式が導かれる。
【０１３０】
ａ＝（Ｅｔ３／６Ｐｒ３）１／２・・・（式２）
【０１３１】
本実施形態のベント１５０は、低い圧力の時により大きな通気流を必要とするマスクとともに用いられるためのものである。ベント１５０は単独で動作するように設計することもでき、あるいは固定された流路面積のブリード開口部のような固定ブリードと組み合わせて動作するように設計することもできる。ベント１５０が単独で動作する場合、ベント１５０は、好ましくは、通常の動作条件でフラップ１５２が完全にベント開口部１６０を覆ったりせず、ベント１５０を十分に閉じるように設計される。
【０１３２】
フラップ１５２をマスク内の圧力変化に素早く反応する軽量の材料で構成することが好ましい。しかしながら、材料は、マスクの圧力変化に対してばね付勢を提供するのに十分な堅さを有していなければならないが、ベント開口部の開閉によって繰り返し与えられる交互応力から疲れ破損を防止するように、フラップの許容応力は、好ましくは材料の疲れ限度を下回るように設計される。好ましくは歪みは、クリープ障害を防ぐために最大偏向のときに１％を下回るように設計される。材料の厚さ、材料の特性およびハウジングの曲率半径は、主にフラップ１５２の応力と歪みとを制御し、これらのパラメータのうちの１つ以上はフラップの応力および歪みを調整するために変更可能である。好ましくはフラップ材料は、薄いフィルムから形成され、医療用途として受け入れられるグレードのものから形成される。材料の厚さの許容誤差は、性能の変動を低減するためには１０％よりも小さいことが好ましい。
【０１３３】
ハウジング１５４の湾曲面１６１は、フラップ１５２が完全に閉じたときに気密封止が実現されるように８ミクロンか、それよりよい高級な仕上げで、かつ、でこぼこがないように形成されることが好ましい。ベント開口部１６０は、矩形の窓あるいはグループ分けされた小さい開口部を含むどのような所望の形状であってもよい。矩形のように一定の幅および長さの対称な形状の開口部を用いると、フラップがベント開口部を徐々に閉じていく時のベント開口部の断面積の減少がより一様になる。しかしながら、一定ではない幅および／あるいは長さの開口部の使用は、マスク圧が変化する時のベント１５０を通る全体の流量を具体的に調整するのに用いることができる。空気の雑音を減らすためにはベント開口部１６０に関して最小で０．５ｍｍの隅肉（ｆｉｌｌｅｔ）および３〜６度の抜け勾配を用いることができる。
【０１３４】
公知のベントと比較しての本実施形態の具体的な利点の一つは、ベントの流れ特性を予想される動作圧範囲内の特定の圧力で変更することができる能力および簡単さである。上述したようにハウジングおよびフラップの特性を変更することによって、ベントを通る流量を圧力レベルに応じて変更することができる。
【０１３５】
例えば、ある状況では、ある特定の圧力レベルよりも上まで圧力を増やす時にベントを通る流量を急速に減らすことが望まれるかもしれない。これは、その特定の圧力レベルでフラップ１５２が湾曲面に接触すると予想される点を越えて増加する曲率半径の湾曲面１６１を有するハウジング１５４を用いることによって達成することができる。図４６を参照されたい。この図では、ハウジング１５４の湾曲面１６１はフラップ１５２の固定端１５６から変化点１６５に至るまでの第一の曲率半径と、変化点１６５を越えるより大きい第二の曲率半径とを有している。変化点を超える増加する曲率半径を有する湾曲面１６１を用いるような実施形態では、フラップ１５２のより多くを湾曲面１６１に接触させて開口部１６０のより多くを閉じるように特定の圧力レベルよりも上により小さな増分の圧力増が実現される。したがって、フラップ１５２と湾曲面１６１との間のガス流面積は、特定の圧力レベルより上でより速く減少する。
【０１３６】
変化点を越えると、いくつかの実施形態は平坦面１６１、つまり、無限の曲率半径を有する面を有することもできると考えられる。図４７を参照されたい。このような実施形態では、フラップは特定の圧力レベルを上回ると湾曲面と完全に接触し、それにより特定の圧力レベルより上でベント開口部１６０を閉じる。このような実施形態においては、特定圧力レベルより上での通気は、整流ベントまたはマスクアセンブリ上の固定面積のブリード開口部を通さなければならない。また、面１６１の曲率半径は、ある変化点１６５を越えると不連続に段階的に増加する、あるいはある変化点１６５を越えると連続的に増加することが考えられる。このような状況下で、圧力が増加するときにフラップ１５２とベント開口部１６０との間のガス流面積の減少の割合が変化点を越えると減少するという反対の効果を提供するように、変化点１６５を越えると曲率半径を減少させることができる。
【０１３７】
同様の効果は、変化点１６５を越えるとベント開口部１６０の断面積を減らすことによって実現することができる。ベント開口部１６０の幅が変化点１６５で減少し始め、第二の変化点１６７でさらに減少している図４８を参照されたい。この実施形態では、フラップ１５２とベント開口部１６０との間のガス流面積は、（第一の特定圧力レベルに関連している）変化点１６５を越えると増えていく割合で減少し、（第二の特定圧力レベルに関連している）第二の変化点１６７を越えるとさらに速い割合で減少する。開口部１６０の幅は１つ以上の離れた点で変化させることができ、あるいは特定の範囲内で連続して変化させることもできる。また、開口部１６０の幅の変化を特定の範囲内で増加させる、または減少させることもできる。またベント開口部の断面積の変化は、ベント開口部の幅を実効的に変更するようにベント開口部１６０に所望の幅輪郭の挿入物を配置することによっても達成できる。上の例と同様に、変化点１６５の前でベント開口部１６０の幅を減らすことによって、反対の効果も達成することができる。ベント開口部１６０が複数のより小さい離れた開口部から形成されている場合、その効果は、フラップ１５２の固定端１５６からより遠くに位置している開口部の１つ以上の面積を他の開口部に対して変更することによって実現される。
【０１３８】
フラップ１５２上の変化点１６９を越えるとフラップ１５２の厚さ（したがって剛性も）を減少させることによっても同様の結果が得られる。図４９を参照されたい。この実施形態では、フラップ１５２のより剛性の低い外側の部分は、（特定の圧力レベルと関連している）変化点１６９を越えると湾曲面１６１の方により簡単に曲がってより速くベント開口部１６０を閉じるようになる。反対の効果は、固定端１５６の外側寄りの１つ以上の点でフラップ１５２の剛性を増すことによって実現することができる。厚さは、１つ以上の離れた点で変化させることもでき、特定の範囲内で連続的に変化させることもできる。あるいは、特定の範囲内で厚さの変化を増加させる、または減少させることもできる。当然のことながら、フラップ１５２の剛性は、例えば、同じ結果を得るためにフラップ１５２に関連して剛性を変えることができる補助硬化リブを用いるといった他の方法によっても同様に長さに沿って変えることができる。
【０１３９】
予想される動作圧力範囲内のいかなる点においても整流ベント１５０のガス流特性を精密に調整する制限のない能力を容易にかつ効果的に提供するために、これらの調整機構の１つ以上を互いに関連させて用いることができる。
【０１４０】
フラップは、リベット打ち、ネジどめ、締め付け、接着剤の使用あるいは他の公知の方法でハウジングに取り付けることができる。またハウジング内のスロット中にフラップを配置することで、ハウジングにフラップを取り付けることもできる。この場合、このスロットは好ましくはハウジングとフラップとの間で摩擦によるかみ合いを構成する。
【０１４１】
一般的に、この実施形態のベントは以下の条件下で動作する。偏向角が大きいと、ベントを通る初期の気流はより大きくなるが、ベントを閉じるのが遅くなる。曲率半径が大きいと、フラップはより低い圧力で閉じるようになる。大きなベントはより大きな初期気流を生じ、ベント開口部のサイズは、フラップが変形せずにベント開口部を封止することができる能力によって制限される。固定面積ブリードベントを用いているマスクでは、フラップに働く陽圧を維持してフラップが一旦閉じられたら高圧でそれを閉じたままにしておくために、フラップ１５２の端はベント開口部１６０の端を越えて伸びることができる。１ｍｍ以上の重なりが適切であると考えられる。ベント開口部１６０を通して面１６１の一部を切り落として、フラップが完全に面１６１に接触した時でさえベント開口部１６０にガスを流すことができるような切り落とし部を形成することにより、ブリードベントを整流ベントに設けることができる。また、フラップ１５２が面１６１と完全に接触している時でさえもフラップ１５２を通って開口部１６０へとガスが流れることを可能にする開口部をフラップ１５２内に配置することによって、ブリードベントを設けることもできる。
【０１４２】
好ましくは、フラップ１５２はポリエステルフィルムのような材料から形成される。このフィルムは、適切な大きさに細長く切られ、そして適切な長さに切断される。配置のためにフィルムには穴があけられる。好ましくはハウジングは、洗浄の容易さおよび視認性のために成型可能な透明材料から形成される。好ましい実施形態において、ベント１５０はマスクあるいはガス流管から取り外し可能である。これにより、破損の場合の交換、特定の用途に関するベント動作を微調整する能力、および、よりよくなった設計でのアップグレード能力が促進される。
【０１４３】
図１４〜１６は、ガス流管／チューブをマスクシェルに接続する旋回式エルボージョイント１７０に搭載されたベント１５０の他の実施形態を開示している。図１４および１５は異なる角度からのベントの斜視図であり、図１６はベント１５０の断面図である。この実施形態においては、ベント１５０は旋回式ジョイント１７０上に搭載されたベントチャンバハウジング１７４を覆うために用いられるカバー１７２上に構成される。ベント１５０は旋回式ジョイント１７０の内部と連通しており、したがって、通路１８２を介してマスクシェルとも連通している。カバー１７２は、スロット１８０と係合してカバー１７２をハウジング１７４上に保持するスナップアーム１７８を有しているが、この目的のために他の公知の取り付け機構を用いることもできる。ベント１５０は、図１２の実施形態と同様にフラップ１５２、ベント開口部１６０、および湾曲面１６１を有している（図２６参照）。この実施形態において、ベント開口部１６０は矩形である。しかしながら、この実施形態は、フラップ１５２が完全に開口部１６０を覆ってベント１５０が閉じられるときも最小限の通気流を提供するように開放されたままである固定ブリード開口部１７６も有している。この実施形態のベント１５０は、交換および／あるいは清掃のために旋回式ジョイント１７０から取り外し可能である。
【０１４４】
図１７〜２６はベント１５０の他の実施形態を開示している。この実施形態では、ベントハウジング１５４は、旋回式エルボージョイント１７０上を取り外し可能にクリップすることができる半円状のクリップとして形成されている。ベント１５０は旋回式ジョイント１７０の内部と連通しており、したがって、通路１８２を介してマスクシェルとも連通している。この実施形態は、２つの平行な矩形のベント開口部１６０と複数の円形の固定ブリード開口部１７６とを有している。それ以外は、この実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作する。
【０１４５】
図１９〜２０はベント１５０の他の実施形態を示している。この実施形態では、ベントハウジング１５４は、旋回式エルボージョイント１７０上を取り外し可能にクリップすることができるクリップとして形成されている。ベント１５０は旋回式ジョイント１７０の内部と連通しており、したがって、通路１８２を介してマスクシェルとも連通している。この実施形態は、単一の矩形のベント開口部１６０を有しているが、固定ブリード開口部を有してはいない。それ以外は、この実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作する。
【０１４６】
図２１〜２３はベント１５０の他の実施形態を開示している。この実施形態において、ベントハウジング１５４は、マスクシェルまたはガス流管上の円形の取り付け部への取り外し可能な取り付けのために円形である。図２１および２３の実施形態において、ベント開口部１６０は楕円形である。図２２の実施形態においてはベント開口部１６０は、相互に接続された一連のチャネルとして形成されている。図２１および２２の実施形態は固定ブリード開口部を有していないのに対して、図２３の実施形態は複数の固定ブリード開口部１７６を有しており、これらは開口部１６０の対向する側辺に沿って平行に伸びている。これらの実施形態のそれぞれにおいて、ベント開口部は、図１４〜１６の実施形態と同様に、円形のハウジング１５４への取り付けのためにカバー１７２上に形成されている。ハウジング１５４に、カバーのノッチ１８６に係合して、カバー１７２をハウジング１５４に対して回転させて正しい向きに向けるための方向決め突起部１８４を設けることができる。それ以外は、これらの実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作する。
【０１４７】
図２４は、図１４〜１６の実施形態と同様なベント１５０の実施形態を開示しており、それだけではなく、いかにして旋回式エルボージョイント１７０を公知の構造のマスクシェル１９０に取り付けるかを開示している。マスクシェル１９０は一対の平行なポート１９２を備えており、これらとマスク内部との間では流体が行き来できるようになっている。
【０１４８】
図２５〜２７はベント１５０の他の実施形態を開示しており、ベントハウジング１５４は略矩形状であり、平行な一対のフローポート１９２（図２４参照）に係合してマスクシェル１９０の内部からベント１５０への流れを可能にするように適合された一対の取り付け***１９４を備えている。取り付け***１９４は、摩擦によるかみ合いによってフローポート１９２上に保持されるようなサイズに構成されている。しかし他の公知の保持機構を用いることもできる。マスクシェル１９０は、現在の生産において知られている設計のもの（レスメッドリミテッドのＵｌｔｒａ ＭＩＲＡＧＥ（登録商標））であるので、この実施形態の構成は、その公知のマスクに本発明の可変ベントを簡単に後付けすることを可能にする。ハウジング１５４は、ハウジング１５４内のディフューザ１９８に係合して位置決めするための複数の内部リブ１９６およびシーティングパッド２０２を有している。図２７に示すように、ディフューザ１９８がハウジング１５４内で適切に位置決めされているとき、それはフローポート１９２を介してマスクシェルの内部に連通していることになる。ディフューザ１９８は複数の開口部２００を備えており、それを通ってチャンバ２０６内のガスはベント開口部１６０の方に流れる。これら複数の隔てられて配置された開口部２００は、２つの通路２０４からのガス流を拡散させて、フラップ１５２により均一に作用するように働く。
【０１４９】
ディフューザ１９８はまた、フラップ１５２の中央部に係合してカバー１７２の凸状の湾曲面１６１に対してフラップ１５２を位置決めするための一対の伸びている保持壁２０８を有している。この実施形態において、フラップ１５２は、その端部の一つでカバー１７２に取り付けられるのではなく、その中央から曲がって、事実上、互いに連結された２つのフラップ１５２を作り出す。カバー１７２は、フラップ１５２上の中央に配置された位置決め孔２１０に係合してカバー１７に対してフラップ１５２を位置決めし、かつフラップ１５２の横方向の動きを防止するように、中央に配置された突出ピン２１２を有している。ハウジング１５４の内部リブ１９６は、フラップ１５２と平行に配置されており、フラップ１５２がハウジング１５４内で回転することを防ぐ。他の実施形態においては、孔２１０およびピン２１２は、フラップ１５２の回転を防ぐように非対称な構成を有することもできる。フラップ１５２は、カバー１７２に積むこともできるし、あるいはカバー１７２にリベットで留めることもできる。ベントカバーは、スナップによるかみ合い、摩擦によるかみ合い、接着剤あるいは他の公知の保持機構によってハウジングに保持されることができる。ベントカバー１７２は、複数の離して配置された丸い開口部の形状のベント開口部１６０を備えている。この実施形態は固定ブリード開口部を備えていないが、このような固定ブリード開口部をベント１５０上、あるいはマスクシェルまたはガス流管上のどこにでも設けることができる。それ以外は、この実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作し、フラップ１５２の外側寄りのそれぞれの側部は、マスク圧に応じて、ベント開口部１６０のそれぞれの部分を徐々に閉じるように動くことができる。
【０１５０】
図２８は、図２５〜２７に示された構成に類似した構成のカバー１７２および搭載されたフラップ１５２を示しており、フラップ１５２に対してさらされるマスク圧に基づいて３つの異なる位置にフラップ１５２は置かれる。第一の位置において、フラップ１５２は完全に開いている。第二の位置において、増加したマスク圧がフラップ１５２の外側寄りの端部をベントカバー１７２の凸状の湾曲面１６１の方に動かして、ベント開口部１６０を通る流れを部分的に妨げる。第三の位置では、フラップ１５２の外側寄りの端部がさらに湾曲面１６１の方に動いてベント開口部１６０を完全に閉じる点までマスク圧が増加している。図１２〜３２に示されている実施形態の全てが同様に動作する。
【０１５１】
図２９は、図２４に示されているタイプのマスクシェルを、フローポート１９２に取り付けられた図２５〜２８に開示されたタイプに類似しているベント１５０とともに開示している。この実施形態では、ベント開口部１６０は、２つの楕円形の開口部として構成されている。
【０１５２】
図３０〜３２は、図２５〜２９に開示されている実施形態と類似しているが、カバー１７２上の湾曲面１６１が凹状である実施形態を開示している。この実施形態においては、ハウジング１５４は、フラップ１５２を支持し、通路２０４からの空気／ガス流を拡散させるためのハウジング１５４の内側の床に接続された複数の持ち上がった壁２２０を有している。またベントカバー１７２も、フラップ１５２を湾曲面１６１の上方に位置決めして保持するために、湾曲面１６１を取り囲む複数の持ち上がったポスト２２２を有している。壁２２０およびポスト２２２は相互に作用して、ベントカバー１７２がハウジング１５４上に取り付けられたときに湾曲面１６１の上方の所望の位置にフラップ１５２を維持する。これは図３２に最もよく表されている。図１２〜２９に示されている実施形態においては、フラップ１５２はその中央で固定されており、フラップ１５２の外側寄りの端部が凸状の湾曲面１６１の上方で動いてベント開口部１６０を変化させる。しかしながら、この実施形態では、湾曲面１６１は凹状であり、フラップ１５２はどの点においてもベントカバー１７２には固定されていない。フラップが一固定端あるいは中央から曲がる前述の実施例とは対照的に、この実施形態では、フラップの中央部２２６が増加していくマスク圧のもとで凹状の湾曲面１６１の方に曲がってベント開口部１６０を徐々に閉じるように、フラップ１５２は両方の外側寄りの端部２２４から曲がる。この実施形態もまた固定ブリード開口部１７６を備えている。
【０１５３】
図３３および３４は、標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクの流れの性能を、図１２〜３２の実施形態の一つによるベントを用いているレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと比較している２つのグラフを示している。図３７において、グラフは、ベント１５０（固定ブリード開口部１７６を備えている）を用いているマスクの流れ性能を標準的なマスクと比較して示している。低マスク圧では発明のマスクの流量の方が標準的なマスクよりも実質的に高いが、高いマスク圧になると先細りになって標準的なマスクよりも少しだけ高いだけになる。事実上、可変ベント１５０の閉鎖は、低い方のマスク圧での曲線における丘（ｈｕｍｐ）で示されているようにいくらか遅れる。この遅れた閉鎖は、より小さな曲率半径を有する湾曲面１６１を用いるか、あるいはより薄く、より堅いフラップ１５２とともに湾曲面１６１を用いることによって実現される。
【０１５４】
図３４は、標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと、図１２〜３２の実施形態の一つによるベントを用いているレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクとの比較を示している。実線による曲線が標準的なマスクに関するものである。箱状の曲線は標準的なマスクの固定ブリード開口部を用い続けてはいるが、可変ベント１５０（固定ブリード開口部を有していない）も用いているマスクに関するものである。この曲線は、可変ベント１５０が開いているときには低いマスク圧でより高い流量を示しているが、その後、可変ベント１５０が一旦閉じて標準マスクの固定ブリード開口部を通ってのみ流れるようになると、標準的な曲線に重なる。曲線の最初の頃の丘（ｈｕｍｐ）は、２２度というより大きなフラップ偏向角１６４と、３５ｍｍというより大きな曲率半径１６２の湾曲面１６１とを用いることによって実現された。ダイヤモンド状の曲線は、可変ベント１５０のみを用いており、ベント１５０またはマスクには固定ブリード開口部のないマスクに関するものである。この曲線は、より低い圧力でマスク圧の上昇につれてベント１５０が完全に閉じ、全く流れなくなるまで減少していく流れを示している。
【０１５５】
本発明の整流ベントは、特に上述したように平坦な単一のディスクから切り出して作製するときには単純で安価に製造することができるが、効果的な、容易に調整することのできる整流を提供する。このような効果的な整流ベントを用いると、フロージェネレータは高圧を供給しており、従来のＣＰＡＰシステムの場合のように圧力が高くなると増加する流量を扱うための付加的な容量を有するようなサイズとしなくてもよい。フロージェネレータのモータからの雑音も減らすことができる。なぜならモータは、減少した体積の高圧気流を実現するためにより低いＲＰＭで動作することができるからである。またベントは防音壁としても働き、フロージェネレータから生じて大気に逃げる雑音を含むマスク内部からの雑音のレベルを下げる。さらに、高圧で流量が減ることにより、気流自体から生成される雑音も少なくなる。ベントはＣＯ２の再呼吸も減らし、より速い気圧上昇時間を提供し、ＣＰＡＰ治療の実効性を高める。これらの利点のそれぞれが患者をＣＰＡＰ治療に整合させるように働きかける。
【０１５６】
図３５〜４２は本発明の他の実施形態を示している。整流ベント２５０は、略円形のフラップ部２５２と略チューブ状固定ハウジング部２５４とを有している。固定ハウジング部２５４は、マスクに接続されるように適合されたユーザ側２５６と、フロージェネレータ２５８からのガスの加圧供給源に接続されるように適合されたフロージェネレータ側２５８とを有しており、マスクとフロージェネレータとの間に整流ベント２５０を位置決めする。固定ハウジング部２５４はさらに、ハウジングのユーザ側近傍に位置する主ベント開口部２６０とハウジング２５４のフロージェネレータ側近傍に位置する二次ベント開口部２６２とを有しており、それぞれは大気に露出している排気開口部２６４（図３８参照）に流れが接続されており、主ベント開口部２６０および二次ベント開口部２６２のそれぞれと排気開口部２６４との間をガスが流れることを可能にする。示されている実施形態では、二次ベント開口部２６２は、複数のより小さな開口部２６６の形をとっているが、上述したような他の構成を有することもできる。図３７を参照されたい。二次ベント開口部２６２は固定ハウジング部２５４の曲面２７４上に位置しており、フラップ部２５２の可動部２７８と係合するように適合されている。
【０１５７】
また固定ハウジング部２５４は、フラップ部２５２の固定部２７６がそれに据え付けられるフラップ据付フランジ２６８と、整流ベント２５０を組み立てるときに固定ハウジング部２５４に対してフラップ部２５２を正しい向きにするためのフラップ部２５２における方向決め開口部２７２に係合する突出した方向決めピン２７０とを備えている。ヒンジ部２８０はフラップ部２５２の可動部２７８を固定部２７６に接続する。好ましい実施形態において、湾曲面２７４の径方向において外側の部分がほぼ滑らかにフラップ据付フランジ２６８に移行して、それにより可動フラップ部２７８がリラックス位置から固定位置へと動くと係合することができる連続した面を提供する。
【０１５８】
この実施形態のベント２５０は、図４０〜４２に特に言及しながら、以下のように動作する。図４０はユーザによる吸息時のベント２５０を示している。フロージェネレータからの空気の流れ（図において上向き矢印で示されている）はフラップ２５２のもつばね力を克服してフラップ２５２の可動部２７８をユーザの方に動かし、フラップ２５２の可動部２７８と固定部２７６との間の流れの面積を増加させる。これにより、十分な空気が息を吸っている間にユーザに流れることが可能であり、窒息するように感じることを防止する。また可動部２７８の動きは、可動部２７８のより多くの部分を湾曲面２７４のより多くの部分に接触させて可動部２７８と湾曲面２７４との間の流れの面積を徐々に減少させ、二次ベント開口部２６２を通る流れを減少させる。これにより、ベント開口部２６２および２６０を通るトータルの流れの面積は減少し、排気開口部２６４を通る流れをフロージェネレータあるいは呼気からの気流から減少させる。
【０１５９】
息を吐いている間は、図４１に示すように、フラップ２５２のばね力はフラップ２５２の可動部２７８をリラックス位置に戻し、フラップ２５２を通るフローの面積は最小となる。これは、再呼吸防止機構として働き、フロージェネレータの管へ空気が吐き出されることを最小限にし、ユーザが再呼吸するであろうＣＯ２の蓄積をそこで作り出す。また同様に、フロージェネレータが不調のために動作を停止した場合に酸素がフロージェネレータの管に逆流することを防ぐ一方向バルブとしても働く。またこれは、息を吐いている間はフロージェネレータからのどのような流入ガス流をも最小にする。可動部２７８の動きはまた、二次ベント開口部２６２の流れの面積をあらわにし、それによりその面積を主ベント開口部２６０の流れの面積に追加して、呼気ガスに対するベント２５０のトータルの外に出て行く流れの面積させる。外に出て行くトータルの流れの面積が増えると、フロージェネレータからの中に向かう流れによって全体の外向きの流れの面積を通る流れが減少したときと同様に、呼気ガスはより大きな流量でマスクを出て行くことが可能である。これにより、マスクからのＣＯ２の外向きの流れが増え、マスク内の望ましくないＣＯ２の蓄積が減少する。またベント２５０は、外向きの流れの領域が全体で増えたことの結果として、従来のマスクと比べて、息を吐いている間マスク圧をより低くすることになるし、マスク内の圧力上昇時間も短くする。
【０１６０】
図４２に示されているように、ベント２５０はまた、フロージェネレータが動作を停止した時には窒息防止バルブとして実際上は動作する。このような状況では、フラップ２５２の可動部２７８はリラックス閉鎖位置にとどまり、二次ベント開口部２６２を開放したままにして、ユーザが息を吸っている間にマスクに外から空気が入ることを可能にする全体のフロー領域（主ベント開口部２６０との組み合わせで）を増加させる。ベント２５０は、マスク自体に他のベントを設ける必要性をなくす。
【０１６１】
整流ベント２５０の他の構成を図４３〜４５に示す。この構成では、ハウジング２５４は比較的狭く、したがってそれは旋回式エルボージョイント２７０内のスロット２８４に挿入可能である。フラップ２５２はややＴ字状であり、フラップ２５２の可動部２７８がフラップ２５２の比較的長い部分であり、フラップ２５２の固定部２７６がフラップ２５２の比較的小さい部分である。この構成では、フラップ２５２は、ハウジング２５４に付随しており、固定部２７６をハウジング２５４との間に挟むフラップカバープレート２８６によって、ハウジング２５４に対して正しい位置に保持される。カバープレートは、リラックス位置にあるときに可動部２７８のフロージェネレータ側に接触し、それにより吐き出された息からの流れがフロージェネレータ管へ逆流することを防ぐように構成することもできる。この実施形態では、二次ベント開口部２６２は略矩形状であり、ハウジング２５４の湾曲面上には配置されていない。これは、これまでの実施形態でそうであったほどには、整流ベント２５０について重要ではない。なぜなら、徐々に増えていくあるいは減っていくベント開口部２６２を通る流れの面積を持つことは重要ではないからである。むしろ、ベント開口部２６２を通る流れの面積を、息を吸っている間は小さく、息を吐いている間は大きくすることの方が重要である。他の点については、この実施形態は図３５〜４２の実施形態と同様に動作する。吐き出されたガスの流れをマスクの外に向けるために呼気偏向器２８８をエルボージョイント２７０に取り付けることができる。図４５を参照されたい。フラップカバープレートを、溶接、接着剤、スナップどめ、あるいは他の取り付け方法でハウジング２５４に取り付けることができる。
【０１６２】
好ましい実施形態において、フラップ２５２は、薄いポリエステルシートから、フラップ径２１．５ｍｍ（ハウジングの内径２３ｍｍ内に位置する）、フラップ厚０．００４インチ、フラップヒンジの幅７ｍｍで構成される。ベント２５０を通る流れの特性は、圧さ、可動部面積、材料およびヒンジ幅を含むフラップ特性を変更することによって望むように調節することができる。また、フラップの可動部２７８がひっかかって閉じたままになった場合にフロージェネレータからの流れを提供するように、固定面積開口部をベント２５０を通してフロージェネレータとマスクとの間に設けることができる。上述した実施形態のように、ベント２５０は、ベント２５０をわたる圧力低下を測定することによって、あるいはフラップ２５２に取り付けられた歪みゲージからの電気信号を測定することによってフローメータとして動作することができる。開口部２６０は、内向きの流れに対しては高い抵抗を提供し、外向きの流れに対しては低い抵抗を提供するように構成することもできる。
【０１６３】
上述した実施形態の様々な局面は、本発明の新たな実施形態を作り出すために異なる組み合わせで用いられることができる。
【０１６４】
多用な改良および変更が本発明の範囲を逸脱することなく行われ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明は発明の改良および変更をカバーすることが意図される。
【０１６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の整流バルブの上面図である。
【図２】完全に加圧された位置における図１の整流バルブの側面図である。
【図３】リラックス位置における図１の整流バルブの側面図である。
【図４】ベース部およびカバーを組み合わせた図１の整流バルブの分解斜視図である。
【図５】図４の分解図の側面図である。
【図６】図５中の線６−６に沿った断面図である。
【図７】呼吸マスクのシェルに取り付けられた図１の整流ベントの側面図である。
【図８】呼吸マスクのシェルを加圧ガス供給源に接続するガス供給チューブに取り付けられた図１の整流ベントの側面図である。
【図９】本発明の整流ベントの他の実施形態の断面図である。
【図１０】本発明のベントを用いたマスクの流量対圧力を、従来とのマスクの比較で示すグラフである。
【図１１】本発明の他の実施形態の分解斜視図である。
【図１２】本発明の整流ベントの他の実施形態の断面図である。
【図１３】図１２の実施形態のフラップが完全にベントを閉じる任意の圧力についての曲率半径と偏向角との関係を示す図である。
【図１４】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図１５】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図１６】図１４および１５の実施形態の断面図である。
【図１７】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図１８】図１７の実施形態の断面図である。
【図１９】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２０】図１９の実施形態の断面図である。
【図２１】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２２】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２３】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２４】マスクシェルに接続された本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２５】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２６】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２７】図２５および２６の実施形態の断面図である。
【図２８】図２５〜２７に示す実施形態に類似している構成のベントのカバーおよび取り付けられたフラップの断面図であり、フラップは、フラップに対してさらされたマスク圧に基づく３つの異なる位置で示されている。
【図２９】マスクシェルに接続された図２５〜２７の実施形態に類似している整流ベントの斜視図である。
【図３０】本発明の整流ベントの他の実施形態の分解図である。
【図３１】図３０の実施形態の斜視図である。
【図３２】図３０の実施形態の断面図である。
【図３３】標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクの流れの性能を図１２〜３２の実施形態のうちの一つによるベントを用いたレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと比較している図である。
【図３４】標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクの流れの性能を図１２〜３２の実施形態のうちの一つによるベントを用いたレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと比較している図である。
【図３５】本発明の整流ベントの他の実施形態のフロージェネレータ側斜視図である。
【図３６】図３５のベントのマスク側斜視図である。
【図３７】図３５のベントのハウジングのフロージェネレータ側斜視図である。
【図３８】図３７のハウジングの側斜視図である。
【図３９】図３５のベントのフラップの正面図である。
【図４０】図３５のベントの部分断面図であり、動作のある段階におけるベントを通るガス流を示している。
【図４１】図３５のベントの部分断面図であり、動作の図４０の段階とは異なる段階におけるベントを通るガス流を示している。
【図４２】図３５のベントの部分断面図であり、動作の図４０および４１の段階とは異なる段階におけるベントを通るガス流を示している。
【図４３】図３５のベントの他の構成の分解斜視図である。
【図４４】マスクエルボージョイントと組み合わせられた図４３のベントの分解斜視図である。
【図４５】マスクエルボージョイント内に配置された図４３のベントの斜視図である。
【図４６】図１２の実施形態の改変例の部分断面図である。
【図４７】図１２の実施形態の改変例の部分断面図である。
【図４８】図１２の実施形態のハウジングの改変例の部分上面図である。
【図４９】図１２の実施形態の改変例の部分断面図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１０ ベント
１２ 可動部
１４ 固定部
１６ ヒンジ
２０ 開口部
２２ ギャップ
２４ ブリード開口部
３０ ベース
３２ シェル
３４ ガス供給管
３６ 指示リング
３８ 開口部
４０ カバー
５０ 患者
６０ 歪みゲージ
６２ ピン
６４ タブ
１１０ ベント
１１２ 可動部
１１４ 固定部
１１６ ヒンジ
１２２ ギャップ
１５０ ベント
１５２ フラップ
１５４ ハウジング
１５８ 自由端
１６０ ベント開口部
１６１ 湾曲面
１６５ 変化点
１６７ 変化点
１６９ 変化点
１７０ 旋回式エルボージョイント
１７２ カバー
１７４ ハウジング
１７６ 固定ブリード開口部
１８２ 通路
１８４ 方向決め突起部
１９０ マスクシェル
１９２ ポート
１９４ 取り付け***
１９６ 内部リブ
１９８ ディフューザ
２００ 開口部
２０４ 通路
２５０ ベント
２５２ フラップ
２５４ ハウジング
２６０ 主ベント開口部
２６２ 二次ベント開口部
２６４ 排気開口部
２６８ フラップ据付フランジ
２７０ 方向決めピン
２７２ 方向決め開口部
２７４ 湾曲面
２７６ 固定部
２７８ 可動部
２８０ ヒンジ
２８４ スロット
２８６ フラップカバープレート
２８８ 呼気偏向器【Technical field】
[0001]
This application claims priority to and from U.S. Patent Application No. 60 / 257,171, "Rectifying Vent," U.S. Patent Application No. 60 / 257,171, filed December 22, 2000, which is incorporated herein by reference.
[0002]
The present invention relates to a vent valve device for use with a system for supplying humans with breathable gas pressurized above atmospheric pressure.
[0003]
The invention is primarily used to control the emission of exhaust in a continuous positive airway pressure (CPAP) gas supply system used, for example, in the treatment of obstructive sleep apnea (OSA) and similar sleep disordered breathing. Developed to be. The invention may also be used in connection with masks and gas supply systems suitable for assisted ventilation treatment applications.
[0004]
The term "mask" is intended herein to include facial masks, nasal masks, mouth masks, attachments proximate any of these masks, and the like.
[Background Art]
[0005]
Treatment of OSA with a CPAP gas delivery system involves the continuous delivery of air (ie, breathable gas) pressurized above atmospheric pressure through a tube and mask to the patient's airway. Typically 4cmH 2 O ~ 30cmH 2 CPAP pressure of O is used for treatment of sleep disordered breathing due to OSA and / or central apnea, depending on the requirements of the patient.
[0006]
Therapeutic pressure for assisted ventilation is 32 cmH, depending on patient requirements. 2 It can vary up to O as well as beyond.
For both OSA treatment and assisted ventilation applications, the pressure of the gas delivered to the patient can be constant, two levels (synchronized when the patient exhales and exhales), or automatically. Level can be adjusted. Throughout this specification, CPAP is intended to include reference to any one or combination of these forms of pressure supply. Prior art methods of providing CPAP treatment have vents for outgassing of the gas stream. The vent is typically located at or near the mask or in a gas supply line. Gas flow through the vent is essential to remove gas exhaled from the breathing circuit. Adequate gas emissions are typically around 4 cmH for adults 2 O, 2cmH for pediatric applications 2 Achieved by selecting the size and shape of the vent to allow minimal safe gas flow at the lowest operating CPAP pressure, which can be as low as O.
[0007]
Existing vent configurations include one or more holes, foam or other diffusers, slots and combinations thereof. Reference herein to a vent may be understood to include reference to one or more holes, foam or other diffusers, slots or any combination thereof.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0008]
Obviously, in order for the standard configuration to properly provide the unique treatment required by a wide variety of users, it is desirable for the CPAP system to have a wide pressure range that can be implemented. Increasing the CPAP pressure causes more gas to pass through the vent, which creates more noise. Existing prior art vents have a CPAP pressure of about 4 cmH 2 Raising above O can generate excessive noise. This noise adversely affects the comfort of the patient and the person sleeping with the patient. At higher pressures, existing vents are not efficient. Because existing vents allow more gas to flow through the vent than is needed for proper exhaust gas flow, thereby providing more flow to the flow generator than is necessary to maintain the required therapeutic pressure. Must provide. Furthermore, if a therapeutic gas such as oxygen is being supplied, excess therapeutic gas is released and is therefore unnecessarily wasted. Similar waste occurs when the gas being supplied is wet.
[0009]
The flow of gas from the gas supply system through the vent to the atmosphere depends on when the delivered gas passes through the vent to the atmosphere, as well as CO2 2 When a patient exhales a gas that contains gas, a noise is generated. The CPAP system has a flow rate through the vent to the atmosphere that ensures that clinically undesirable levels of exhaled gas do not remain in the breathing circuit (ie, in the gas supply and mask chambers). Have to do it. This stagnation of gas is the result of the gas exhaled during the exhalation phase of breathing not being vented to the atmosphere, but instead moving down the gas line towards the flow generator or accumulating in the dead space of the mask chamber. Happens as. Appropriate flow of gas to the atmosphere requires the selection of the appropriate vent size to achieve the desired therapeutic pressure range for the therapeutic range of clinically desirable pressure and the volume of gas that the flow generator can provide. May be obtained by: Typically, this choice selects a vent size large enough to obtain adequate flow at the lower end of the pressure range, and does not cause noise above the acceptable noise level as pressure increases through the pressure range With the compromises that can be made between things. Also, the large vent, which allows for abundant effluent flow at the lower end of the pressure range, the flow generator has the appropriate capacity to provide the necessary flow to obtain the desired higher pressure in the pressure range. Determine what must be done. Simply put, if the vent size is selected to achieve a quiet gas outflow at the higher pressure level within the pressure range, it allows an acceptable outflow at the desired bottom end of the pressure range May not be appropriate for you. Also, vents that are large enough to obtain adequate effluent flow at low pressures within the pressure range tend to produce unacceptable noise at the desired higher end of the pressure range. Also, the choice of a larger vent allows the gas source to have the capacity to deliver the required flow rate for higher pressure levels, thus consuming more power, generating more noise, It then determines that additional noise attenuating features are needed to keep the total noise within acceptable limits.
[0010]
Due to the limitations of the CPAP system design resulting from venting, an option may be made to limit the lower or upper achievable pressure. That is, for any upper or lower pressure, the delta P between that pressure and the other end of the range may be inconsistently constrained. Delta P is selected to achieve the desired purpose of adequate evacuation gas exhalation at the lower end of the pressure range while limiting noise and power consumption at the higher end of the pressure range. The choice of upper or lower pressure and such limitations on Delta P significantly limit the usefulness of CPAP. This is because the standard configuration preferably has the capacity to provide the widest pressure range so that it can meet the clinical requirements of as many users as possible. An implementation of this objective is the operation of a control algorithm where the CPAP treatment changes the pressure delivered to the user during the treatment period (eg, between two or more pressures per breath or in a more complex manner during the treatment period). This is particularly important when accompanied by Similarly, computer-controlled CPAP systems that vary pressure during a treatment period in response to a control algorithm have operating parameters that reflect the ventilation characteristics of the breathing circuit. For this reason, it is undesirable to change from the mask specified for the control algorithm with respect to the concern that the new mask must introduce ventilation characteristics that are not within the operating parameters of the control algorithm. The inability to change masks due to the introduction of unknown or incompatible ventilation features adversely affects the patient's suitability for CPAP treatment. This is because if the CPAP treatment is implemented through a particular mask, and the mask is incompatible with the prescribed CPAP system control algorithm, the patient may have to endure the CPAP treatment.
[0011]
It is, therefore, another object of the present invention to provide a method of constructing and fabricating a vent that can change the ventilation characteristics of a mask so that the mask is more compatible with the operating parameters of a CPAP system control algorithm.
[0012]
A further object of the present invention is a method and apparatus for a ventilation system that produces a vent having a flow region that changes in response to pressure changes that occur over part or all of the pressure operating range of a CPAP system.
[0013]
It is known in the art that the breathing circuit of a CPAP system has a valve that limits or blocks ventilation to the atmosphere under any circumstances.
[0014]
Drokowski discloses a rectifying valve and method in U.S. Pat. No. 5,685,296. In a first embodiment, a rigid insert 52 having a central shaft opening 54 is connected to a resilient diaphragm 42. As the gas supply pressure increases, the diaphragm 42 bends toward the valve body member 38 and the opening 54 moves above the body 70 of the restriction pin 62, thereby providing a flow path between the opening 54 and the restriction pin 62. The area is reduced, maintaining a relatively constant gas flow even at higher gas pressures. In a further embodiment, the gas supply pressure is used to move the flexible diaphragms 42 ′ and 42 ″ toward the respective body wall, whereby the gas flow between the respective diaphragm and the valve body wall is increased. Area and prevent more gas from flowing at higher gas pressures.
[0015]
U.S. Pat. No. 6,006,748 to Hollis discloses a vent valve arrangement adapted to progressively restrict the flow area of the outflow vent as the gas supply pressure increases. In the two embodiments disclosed therein, a flexible diaphragm 20 responsive to gas supply pressure is connected by a rigid wire rod 23 to a conical plug 18 located in a conical opening 15. ing. When the gas supply pressure increases, the diaphragm 20 protrudes outward. This moves the rod 23 and the conical plug 18 such that the conical plug 18 is drawn into the opening 15, thereby reducing the flow area of the vent between the plug 18 and the opening 15 and passing through the vent Restrict gas flow. In a third embodiment, the aerodynamic wing 30 replaces the diaphragm 20 and moves the conical plug in relation to the gas flow past the aerodynamic surface on the wing.
[0016]
Although each of these documents discloses embodiments that limit gas flow as gas supply pressure increases, it is not limited to achieving a constant flow rate but provides the opportunity to change the flow through the vent as the pressure changes. However, there is a need to provide a rectifying vent that is simpler and easier to manufacture.
[0017]
These valves are commonly known as anti-rebreathing or anti-asphyxia valves. One example of an anti-rebreathing valve is U.S. Pat. No. 5,438,981 to Star et al. For an automatic safety valve and diffuser for nasal and / or oral gas supply masks. It has a valve element 32 that can pivot between a first position and a second position to allow inward flow from either a gas flow generator or the atmosphere to the mask. ing. This safety valve does not restrict the gas flow as the gas supply pressure increases.
[0018]
Other examples of safety valves include U.S. Patent Nos. 5,896,857 and 6,189,532 (Helly / Risgow: Assigned to ResMed Limited) and WO 00/38722 (Walker et al .: (Transferred to ResMed Limited).
Embodiments of the vents of the present invention may also serve as anti-rebreathing or anti-asphyxia valves.
[0019]
Therefore, an object of the present invention is to provide a rectifying vent that can solve the above-mentioned problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous embodiments of the present invention.
[Means for Solving the Problems]
[0020]
The present invention is a rectifying vent that regulates flow from a pressurized gas supply. The vent is a fixed part adapted to engage the gas supply pipe and a movable biased by a spring force connected to the fixed part by a hinge and connected to the pressurized gas supply. Part. The fixed part has a gas flow opening. The movable part is pivotable between a relaxed position and a fully pressurized position. At a certain minimum operating pressure, the movable part is pivoted away from the fixed part by a spring force to a relaxed position, establishing a first gas flow area between the movable part and the gas flow opening. At certain higher operating pressures, the pressurized gas cancels the spring force and pivots the movable part to a fully pressurized position adjacent to the fixed part, thereby moving the movable part and the gas flow opening. To establish a minimum gas flow area. In a preferred embodiment, the fixed and movable parts are formed as one piece from one piece of material, for example a sheet of stainless steel or a plastic sheet.
[0021]
By adjusting the operating characteristics of this rectifying vent (ie, the size of the gas flow openings at any pressure), the flow (which is the flow through the vent) curve is relatively constant over a specified operating pressure range, or A flow curve that is not constant above a specific operating pressure range can be fitted.
[0022]
In a further embodiment, the rectifying vent comprises as a flow meter by including a strain gauge for measuring the position of a movable part mounted between a fixed part and a movable part and providing an indicator of flow through the vent. Can work. The signal generated by the strain gauge transducer, together with the pressure, is used to determine gas flow through the vent.
[0023]
In another embodiment of the present invention, the rectifying vent has a flexible portion having a portion that engages or is attached to the fixed housing such that the free portion of the flap can move within any range relative to the fixed housing. It has a flap part which has the property. One side of the flap is exposed to the inside of the mask shell or gas flow tube that is pressurized when the CPAP system mask is used, and the other side is oriented toward the atmospheric side of the vent.
[0024]
The housing has a vent opening located below the free portion of the flap, and a portion of the housing surrounding the vent opening is curved. Although flexible, the flap has some inherent stiffness, thereby providing a spring resilience to bending of the flap. In the relaxed state, the free portion of the flap leaves the vent opening uncovered and the gas flow area between the vent opening and the flap is minimal. When the CPAP system is used, the force on the flap's spring resilience acts so that the free portion of the flap tends to move toward the vent opening. As the free portion of the flap moves closer to the vent opening as the mask pressure increases, it gradually closes the vent opening along the curved surface of the housing and the gas flow between the vent opening and the flap. Reduce the area. The interaction of the increasing mask pressure with the decreasing gas flow region serves to reduce the gas flow through the vent as compared to the flow achieved with a constant gas flow region vent.
[0025]
Another embodiment of the rectifying vent of the present invention opens the auxiliary expiratory vent opening while exhaling to allow more exhaled gas flow to the atmosphere. Certain embodiments may have an anti-rebreathing or anti-asphyxia valve function that reduces or eliminates exhaled gas retained in the gas circuit at the end of exhalation. These embodiments serve the desired purpose of eliminating, or at least reducing, the opportunity for a user to rebreath expiratory gas.
[0026]
In yet another embodiment, the vent of the present invention comprises a CO 2 gas held in a mask. 2 May be configured to facilitate achieving a desired level of exhalation. The desired level of retention is some CO 2 Is the patient's own extra CO 2 When acted to oppose the exhalation, it is managed to reinforce the prescribed treatment.
[0027]
The rectifying vent of the present invention can be manufactured simply and inexpensively, but provides an effective, easily tailored rectifying vent. The rectifying vent reduces the operating noise of the CPAP system by reducing the required gas flow volume from the flow generator at high pressure, and thus also reducing the operating output of the flow generator. Vent is CO 2 And reduces rebreathing of other exhaled gases, providing faster pressure rise times, increasing the effectiveness of the CPAP system and the patient's suitability for CPAP treatment.
[0028]
The present invention is described in detail with reference to the following drawings. In the drawings, like reference numbers indicate like elements.
[0029]
That is, according to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifying vent for regulating a flow of a pressurized gas from a supply source, wherein the fixing portion is adapted to engage with a gas supply pipe; A movable portion biased by a spring force connected to a gas supply source by a spring force; and a hinge rotatably connecting the movable portion to the fixed portion, wherein the fixed portion has a gas flow opening. Wherein the movable part is pivotable between 1) a relaxed position and 2) a fully pressurized position, wherein the 1) relaxed position is the movable position at a specific minimum operating pressure. A position where the first gas flow area is established between the movable portion and the gas flow opening by rotating the portion to a position distant from the fixed portion by the spring force; The pressurized position is such that at a certain operating pressure the pressurized gas offsets the spring force. It said movable portion is rotated to a position adjacent to the fixing portion, thereby being a position to establish a minimum gas flow area between the movable portion and the gas flow opening.
[0030]
The fixed part and the movable part may be formed as a single body from one piece of material.
[0031]
The movable part further has at least one bleed opening therethrough to provide a minimum outflow through the vent even when the movable part is in the fully pressurized position. You may.
[0032]
The stationary part further has at least one bleed opening therethrough to provide a minimum outflow through the vent even when the movable part is in the fully pressurized position. You may.
[0033]
The movable part may be continuously rotatable between the relaxed position and the fully pressurized position.
[0034]
The spring force may be continuously increased between the relaxed position and the fully pressurized position.
[0035]
The rate of increase of the spring force is determined when the pressure increases from the specific minimum operating pressure to the specific maximum operating pressure and the movable part rotates from the relaxed position to the fully pressurized position. , May be configured to provide a substantially fixed flow rate through the vent.
[0036]
The rate of increase of the spring force may be determined at least in part by at least one opening on the movable part that affects at least one of a stiffness of the movable part and a surface pressure gradient on the movable part. .
[0037]
The rate of increase of the spring force may be determined at least in part by a cross-sectional area of the hinge.
[0038]
The apparatus may further include a strain gauge mounted between the fixed part and the movable part for measuring the position of the movable part and providing an indicator of a flow through the vent.
[0039]
The rectifying vent further comprises a base portion adapted to be located between the gas supply pipe and the rectifying vent, wherein the base communicates gas between the gas supply pipe and the rectifying vent. May have at least one opening through the base, the base also having at least one support surface for supporting the periphery of the fixed part.
[0040]
The rectifying vent further comprises a cover adapted to engage with the base portion to secure the rectifying vent between the rectifying vent and the atmosphere. May have at least one opening through the cover to provide for the flow of gas.
[0041]
When the movable part is in the fully pressed position, the movable part and the fixed part may be substantially coplanar with each other.
[0042]
The hinge may provide at least a portion of the spring force.
[0043]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a mask for supplying a human with breathable gas pressurized above atmospheric pressure, wherein the mask covers at least one of the human mouth and nostrils. A gas supply pipe connected to a flow between the shell and the pressurized gas supply source, and a rectifying vent, wherein the rectifying vent is connected to the shell and the gas supply pipe. A fixed portion connected to one side, a flow connected to the pressurized gas supply source, a movable portion biased by a spring force, and a hinge rotatably connecting the movable portion to the fixed portion. The fixed part has a gas flow opening, and the movable part is rotatable between 1) a relaxed position and 2) a fully pressurized position; ) The relaxed position is when the movable part is at the fixed A position where the first gas flow area is established between the movable portion and the gas flow opening portion by being rotated by the spring force to a position away from the position; The pressurized gas at a specific maximum operating pressure cancels the spring force and rotates the movable part to a position adjacent to the fixed part, so that the movable part and the gas flow opening are located between the movable part and the gas flow opening. It is characterized by a position where a minimum gas flow area is established.
[0044]
The fixed part and the movable part may be formed as a single body from one piece of material.
[0045]
The movable part further comprises at least one bleed outlet opening through the movable part to provide a minimum outflow through the vent even when the movable part is in the fully pressurized position. You may have.
[0046]
The fixed portion further has at least one bleed opening through the fixed portion to provide a minimal outflow through the vent even when the movable portion is in the fully pressurized position. It may be.
[0047]
The movable part may be continuously rotatable between the relaxed position and the fully pressurized position.
[0048]
The spring force may increase continuously between the relaxed position and the fully pressurized position.
[0049]
The rate of increase of the spring force is determined when the pressure increases from the specific minimum operating pressure to the specific maximum operating pressure and the movable part rotates from the relaxed position to the fully pressurized position. It may be configured to provide a substantially fixed flow rate through the vent.
[0050]
The rate of increase of the spring force may be at least partially determined by at least one opening on the movable part that affects at least one of a stiffness of the movable part and a surface pressure gradient on the movable part. Good.
[0051]
The rate of increase of the spring force may be determined at least in part by a cross-sectional area of the hinge.
[0052]
The apparatus may further include a strain gauge mounted between the fixed part and the movable part for measuring the position of the movable part and providing an indicator of a flow through the vent.
[0053]
The mask further comprises a cover adapted to engage one of the shell and the gas supply tube to secure the rectifying vent therebetween, wherein the cover is configured to couple the rectifying vent to the atmosphere. May have at least one opening through the cover to provide for gas flow between.
[0054]
The hinge may provide at least a portion of the spring force.
[0055]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a mask for supplying a human with breathable gas pressurized above atmospheric pressure, said mask covering at least one of said human mouth and nostrils. A gas supply pipe connected to a flow between the shell and the pressurized gas supply source, and a rectifying vent, wherein the rectifying vent is connected to the shell and the gas supply pipe. A fixed part connected to one side, a movable part connected to the pressurized gas supply source, the spring being biased, and a hinge rotatably connecting the movable part to the fixed part. The fixed part, the movable part, and a hinge formed as a single body from one piece of material, the fixed part has a gas flow opening, and the movable part ) Between the relaxed position and 2) the fully pressurized position Pivotable, said 1) relaxed position wherein said movable part is fixed such that a first gas flow area is established between said movable part and said gas flow opening at a certain minimum operating pressure; A position that is pivoted by the spring force to a position away from the movable portion, and the 2) fully pressurized position is a position between the movable portion and the gas flow opening portion at a specific maximum operating pressure. The pressurized gas cancels the spring force to rotate the movable portion to a position adjacent to the fixed portion so as to establish a minimum gas flow area.
[0056]
According to a fourth aspect of the present invention, a rectifying vent for regulating flow from a pressurized gas supply, comprising a vent opening and a curved surface at least partially surrounding the vent opening. A spring-biased flap connected to the flow to the pressurized gas supply, the first portion connected to the housing, and the spring force to move away from the housing in a relaxed state. A flap that is pivoted to establish a first gas flow area between the flap and the vent opening, the pressure of the pressurized gas supply increasing the flap. Moving the increasing portion of the movable flap portion into contact with the curved surface of the housing, whereby the flap and the vent Wherein the reducing the gas flow area between the mouth portion.
[0057]
The first portion of the flap connected to the housing may be a first end of the flap, and the movable portion of the flap may be closer to the outside of the first end of the flap. Good.
[0058]
The first portion of the flap connected to the housing may be a central portion of the flap, and the movable flap portion may include both ends of the flap near the outside of the central portion of the flap. Good.
[0059]
The vent opening may have a rectangular cross section.
[0060]
The vent opening includes a plurality of individual openings spaced apart from each other, and the increasing portion of the movable flap portion moved to contact the curved surface increases. A progressive number of the individual openings may be gradually closed.
[0061]
The housing may be in the form of a cover and cover a vent chamber connected to a flow of the pressurized gas supply.
[0062]
The vent chamber housing may be mounted on a swiveling elbow joint that interconnects the pressurized gas supply and a mask for supplying the pressurized gas to a person.
[0063]
The curvature radius of the curved surface may be larger than 21 mm.
[0064]
The radius of curvature of the curved surface may be between 26 mm and 41 mm.
[0065]
The radius of curvature of the curved surface may be about 35 mm.
[0066]
The deflection angle of the movable part of the flap may be between 15 and 25 degrees.
[0067]
The flap may be composed of a polyester film.
[0068]
The stationary bleed opening may be further provided to provide a minimal gas flow to the atmosphere when the vent opening is closed.
[0069]
The housing may be removably attached to at least one flow port of a mask for supplying the pressurized gas to a human.
[0070]
The rectifying vent may further include a mask for supplying the pressurized gas to a person, and the rectifying vent may be connected to the mask.
[0071]
The gas turbine may further include a diffuser disposed between the pressurized gas supply and the flap to diffuse a gas flow to the flap.
[0072]
The radius of curvature of the curved surface may be changed at at least one change point on the housing located between the first portion of the flap and the movable portion.
[0073]
The radius of curvature of the curved surface may be increased at the at least one change point.
[0074]
The radius of curvature of the curved surface may be increased more than once.
[0075]
The width of the vent opening may be reduced at at least one transition point on the housing located between the first portion of the flap and the movable part.
[0076]
The thickness of the flap may be reduced at at least one change point on the movable part of the flap.
[0077]
The width of the vent opening may be varied at at least one transition point on the housing between the first portion of the flap and the movable part.
[0078]
The width of the vent opening may be reduced at the at least one transition point.
[0079]
The width of the vent opening may be reduced more than once.
[0080]
The thickness of the flap may be reduced at at least one change point on the movable part of the flap.
[0081]
The thickness of the flap may be varied at at least one change point on the movable part of the flap.
[0082]
The thickness of the flap may be reduced at the at least one change point.
[0083]
The thickness of the flap may be reduced more than once.
[0084]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a rectifying vent for regulating a flow from a pressurized gas supply, comprising: a housing having a vent opening; and a curved surface at least partially surrounding the vent opening. A spring-biased flap with a flow connected to the pressurized gas supply, the first side facing the pressurized gas supply, and the opposing second side facing the vent opening. Side and two ends engaging the housing, and the spring in a direction away from the vent opening to establish a first gas flow area between the flap and the vent opening in a relaxed state. A flap having a central movable part rotated by force;
Wherein the pressure increase of the pressurized gas supply gradually offsets the spring force of the flap to move the central movable portion of the flap toward the vent opening, whereby the compression The gas flow area between the flap and the vent opening for pressurized gas to flow through the entire vent opening from the first side of the flap to the second side of the flap. It is characterized in that it is reduced.
[0085]
The vent opening may have a rectangular cross section.
[0086]
The vent opening may include a plurality of individual openings that are spaced apart from each other.
[0087]
The housing may be in the form of a cover to cover a vent chamber housing that is connected to a flow to the pressurized gas supply.
[0088]
The vent chamber housing may be attached to an elbow joint that interconnects the pressurized gas supply and a mask for supplying the pressurized gas to a human.
[0089]
The radius of curvature of the curved surface may be greater than 21 mm.
[0090]
The radius of curvature of the curved surface may be between 26 mm and 41 mm.
[0091]
The radius of curvature of the curved surface may be about 35 mm.
[0092]
The deflection angle of the movable part of the flap may be between 15 and 25 degrees.
[0093]
The flap may be composed of a polyester film.
[0094]
A fixed bleed opening may be further provided to provide a minimal gas flow to the atmosphere when the vent opening is closed.
[0095]
The housing may be removably attached to at least one flow port of a mask for supplying the pressurized gas to a human.
[0096]
The gas turbine may further include a diffuser disposed between the pressurized gas supply and the flap to diffuse the gas flow to the flap.
[0097]
The rectifying vent may further include a mask for supplying the pressurized gas to a person, and the rectifying vent may be connected to the mask.
[0098]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a mask for supplying a breathable gas pressurized above atmospheric pressure to a human being, adapted to cover at least one of said human mouth and nostrils. A shell, a gas supply pipe having a flow connected between the shell and the pressurized gas supply source, and a rectifying vent, wherein the rectifying vent is one of the shell and the gas supply pipe. A housing having a vent opening and a curved surface at least partially surrounding the vent opening, the housing being biased by a spring force having a flow connected to the pressurized gas supply. A flap, wherein the housing is configured to establish a first gas flow area between the first portion connected to the housing and the flap and the vent opening in a relaxed state. And a flap having a movable part that is turned by the spring force in a direction away from the flap, and an increase in the pressure of the pressurized gas supply source gradually offsets the spring force of the flap. Bringing the gradually increasing area of the movable flap into contact with the curved surface of the housing, thereby reducing the gas flow area between the flap and the vent opening.
[0099]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a mask for supplying a breathable gas pressurized above atmospheric pressure to a human being, wherein the mask is adapted to cover at least one of said human mouth and nostrils. A shell, a gas supply pipe having a flow connected between the shell and the pressurized gas supply source, and a rectifying vent, wherein the rectifying vent is one of the shell and the gas supply pipe. A housing having a vent opening and a curved surface at least partially surrounding the vent opening, and a flap biased by a spring force connected to a flow of the pressurized gas supply. A first side facing the pressurized gas supply, an opposing second side facing the vent opening, and two ends engaging the housing; A flap having a central movable portion pivoted by the spring force in a direction away from the vent opening to establish a first gas flow area between the wrap and the vent opening. The increase in pressure of the pressurized gas supply gradually offsets the spring force of the flap and moves the central movable portion of the flap toward the vent opening, whereby the pressurized Reducing the gas flow area between the flap and the vent opening for gas to flow through the vent opening from the first side of the flap to the second side of the flap. Features.
[0100]
According to an eighth aspect of the present invention, in a chamber containing a gas and having an interior pressurized to a first pressure and an exterior pressurized to a second pressure, a chamber through which the air passes through the opening. A valve for regulating the flow is provided. The valve has a movable portion urged by a spring force rotatably connected to a fixed portion, and a gas flow is provided between the movable portion and the opening. Generating an area, wherein the movable part comprises: (1) a relaxed position in which the gas flow area has a first value; and (2) the second position when the first pressure is a maximum specific operating pressure. The pressure difference between the first pressure and the second pressure cancels the spring force, and the gas flow area is located at a position adjacent to the fixing portion such that the gas flow area becomes a minimum value smaller than the first value. The movable part is rotated.
[0101]
According to a ninth aspect of the present invention, in a chamber containing a gas and having an interior pressurized to a first pressure and an exterior pressurized to a second pressure, a chamber through which the air passes. A flow regulating valve is provided, said valve having an elastically bendable cantilever flap which creates a gas flow area between said opening and said cantilever flap comprises: 1) a relaxed position in which the gas flow area has a first value; and (2) the first pressure and the second pressure when the first pressure is a maximum specific operating pressure. The pressure difference offsets the elasticity of the flap, and the flap is bent to a position adjacent to the fixing portion such that the gas flow area has a minimum value smaller than the first value.
[0102]
Note that the above summary of the present invention does not list all of the necessary features of the present invention, and a sub-combination of these features may also be an invention.
【The invention's effect】
[0103]
As is apparent from the above description, the mask of the present invention can be constructed and constructed with a vent that can change the ventilation characteristics of the mask to better suit the operating parameters of the CPAP system control algorithm. Also, a venting system can be provided that creates a vent having a flow region that changes in response to a pressure change that occurs in part or the entire pressure operating range of the CPAP system.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0104]
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are not limited to the embodiments of the invention. It is not always necessary for the solution.
[0105]
A rectifying vent 10 is shown in FIGS. 1-3 and is circular in this embodiment. The rectifying vent 10 is made of a single sheet material and includes a movable portion 12 that is rotatably attached at one end to a fixed portion 14 by a single hinge 16. The movable part 12 has an outer periphery 18 and in the embodiment shown the outer periphery 18 is substantially circular. The fixing part 14 has an opening 20. In the embodiment shown, the opening 20 is also substantially circular, having a diameter slightly larger than the diameter of the outer periphery 18 and when the movable part is in the fully pressurized position. A gap 22 is provided with the outer periphery 18. See FIG. 2, which shows a side view of vent 10 when in a fully pressurized position. The movable section 12 may optionally have one or more bleed openings 24, and the fixed section 14 may optionally have one or more bleed openings 26.
[0106]
FIG. 4 is an exploded perspective view of the rectifying vent 10 combined with the base 30 and the cover 40. The base 30 may be an integral part of the respiratory mask shell 32 (see FIG. 7) covering the mouth and / or nostrils of the patient 50, or an integral part of a gas flow tube or tube 34 connecting the shell 32 to a pressurized gas supply. (See FIG. 8). Alternatively, the base 30 can be a separate unit that can be attached to the shell 32 or tube 34. The base 30 includes a support ring 36 for supporting the outer periphery of the vent 10 and one or more openings 38 for connecting the vent 10 to a pressurized gas supply. Alternatively, the bottom of the base can be open to the mask shell or gas tube. However, when mounting the vent 10 to the mask shell to reduce access to the vent 10 from inside the mask shell and to prevent catastrophic damage to the vent 10 from inside the mask shell, a floor having an opening 38 is used. Is preferred. The cover 40 fits over the base 30 and is connected to the base 30 to secure the vent in place. The cover has one or more openings 42 for venting gas from vent 10 to the atmosphere. The number, size, location and shape of openings 38 and 42 may be varied as appropriate to change the gas flow and noise levels for a particular application. In a preferred embodiment, the cover 40 has 18 1.2 mm diameter openings to reduce noise levels. Alternatively, cover 40 may be formed from a wire mesh or other mesh, such as in accordance with co-pending US patent application Ser. No. 09 / 570,907 filed May 15, 2000. This US patent application Ser. No. 09 / 570,907 is currently unpublished, the contents of which are incorporated herein by reference. The cover can be attached to the base in any known manner, including snap, screw or glue. A snap connection or screw connection is preferred because it facilitates cleaning or replacement of the vent 10. 4 and 5 show the protrusion 44 on the support ring 36. FIG. Protrusions 44 can engage indentations 46 inside cover 40 to provide a snap fit.
[0107]
As can be seen in FIGS. 5, 7 and 8, in the relaxed position, the movable part 12 (shown in dashed lines) of the vent 10 is moved away from the fixed part 14 towards the mask shell 32 or the gas supply tube 34, i.e. It is pivoted away from the atmosphere towards the pressurized gas supply.
[0108]
Here, the operation of the rectification vent 10 will be described. Lowest CPAP operating pressure, eg 2-4 cmH 2 At the minimum safe gas flow at O, the movable part 12 is biased by the force from the spring hinge 16 to the relaxed position pivoted toward the pressurized gas supply away from the fixed part 14. Have been. Please refer to FIGS. This provides the largest gas flow area between the movable part 12 and the opening 20. Thus, even at such low pressures, the flow area that allows gas to easily exit from the mask shell 32 to the atmosphere is maximized. This design also acts as an anti-asphyxia valve designed to be open to the atmosphere with a large gas flow area at low or no pressure. For example, if the flow generator stops operating due to a failure, the vent 10 will remain open, allowing the patient to continue breathing, reducing the risk of breathing arrest, or even noticing the patient. A specific flow area is required to obtain the effect of asphyxiation, which is generally larger than necessary to achieve the bottom pressure of the normal operating pressure range. Therefore, the asphyximation embodiment is completely exposed when there is no pressure in the system (as in the event of a power supply or flow generator failure and when anti-asphyxia effects are required). And may be designed to include a larger flow area to provide adequate asphyximation effects. And that particular flow area will be somewhat closed when the CPAP system operates as intended at the lowest / lower pressure range, from which the moving parts will flow as designed with increasing pressure. Continue to reduce area.
[0109]
However, when the CPAP pressure increases, a force acts on the surface of the movable portion 12 in a direction opposite to the force of the spring hinge 16, and acts to move the movable portion 12 toward the fixed portion 14. By this operation, the gas flow path area between the movable part 12 and the opening 20 is continuously reduced. Once the designed maximum operating pressure is reached, the area of the gas flow between the movable part 12 and the opening 20 is minimized. A further increase in pressure does not further reduce the area of the gas stream. In a preferred embodiment, when the movable part 12 and the fixed part 14 are basically on the same plane, that is, when the movable part 12 and the fixed part 14 are arranged on the same plane, a minimum gas flow area is obtained, and the opening 20 and the movable part The gap 22 between the outer periphery 28 and the outer periphery 12 of the rim 12 is minimized. Please refer to FIG.
[0110]
Thus, the present invention reduces the gas flow area that allows gas to escape from the CPAP system to the atmosphere as the gas supply pressure increases. In this way, the total flow of gas from the CPAP system is reduced (compared to a gas flow area fixed vent), even at higher gas pressures. By properly adjusting the flow straightening vent 10 within the specified operating pressure range of the CPAP system, a desired flow curve can be obtained, including a flow curve that is substantially flat over the specified operating pressure range. In other embodiments, if a particular application also guarantees increasing or decreasing flow curves, or different combinations of flat, ascending and descending curves in different regions within that particular operating range. If so, the rectifying vent 10 can be adjusted to provide an increasing or decreasing flow curve.
[0111]
The rectifying vent 10 can also be adjusted to achieve different flow curves depending on the requirements of the CPAP system, which can be used separately or in any combination. Generally, such adjustments can be achieved by changing the ratio of the maximum gas flow area to the minimum gas flow area, and / or the resistance of the movable part 12 to movement as a function of gas pressure. it can. Accordingly, the vent 10 changes 1) the rotation angle of the movable portion 12 with respect to the fixed portion 14 in the relaxed position, 2) changes the area ratio of the opening 20 to the outer periphery 18 of the movable portion 12, and 3) the opening. Changing the shape or size of 20 and / or perimeter 18; 4) changing the material of the vent to provide different stiffness; 5) changing the thickness of vent 0 to change the stiffness; and / or 6). It can be adjusted by changing the cross-sectional area and / or configuration of hinge 16 to change stiffness. Other methods of altering the conditioning of the vent may be used, including, for example, different heat treatment steps for the vent formed from metal.
[0112]
Also, one or more openings of various shapes may be provided on the movable part 12 to modify the rigidity of the movable part 12 and / or the surface pressure gradient on the movable part 12 when exposed to pressurized gas. be able to. Of course, if a desired minimum bleed is desired that is not provided by the clearance between the opening 20 and the perimeter 18, one or more bleed openings 24 and / or 26 may be moved. And a fixed part. Further, by using a plurality of moving parts having different operating parameters associated with each moving part opening or providing a second moving part / opening combination on the moving part 12 itself, the multiple It is also intended to provide a stage vent. In any of these alternatives, it is desirable to provide a positive operating stop on either the fixed part or the movable part so as to positively restrict the movement of the movable part in either direction. However, the use of positive stops may be avoided if adding them leads to a possible increase in noise.
[0113]
In a preferred embodiment, the vent 10 comprises a single sheet of material such as stainless steel or other metal or plastic. However, other materials that exhibit the desired combination of stiffness, flexibility, spring properties, and resistance to bending fatigue can also be used.
[0114]
In such embodiments, the vent can be formed by stamping, laser cutting, water jet cutting, and molding or other methods. In a preferred embodiment, the vent is cut from one sheet of 0.1 mm thick polyester film of the type conventionally used for overhead projector transparency. Such films are available from the Orbit Company of Australia and other suppliers such as 3M and Xerox. In this embodiment, the movable part has an outer diameter of 13 mm, the fixed part has an outer diameter of 20 mm (this is not important), and the gap between the movable part and the fixed part is 0.2 mm. It is.
[0115]
The shape of the vent need not be circular, but can be any desired shape. This configuration is such that it can be positioned on the base only in the correct orientation, i.e. with the movable part 12 pivoted towards the mask / gas supply pipe and not towards the atmosphere in the relaxed position. May be asymmetric. Alternatively, an asymmetrically arranged notch or tab may be provided at the outer edge of the movable part to ensure correct orientation of the vent by engaging a similarly arranged tab / notch provided in the base. In other embodiments, the movable and fixed parts may be separate parts connected to each other by the use of hinges provided on either side or by the use of separate hinges. Further, the resistance to the movement of the movable portion can be increased by using the auxiliary spring member. The auxiliary spring member, in a simple configuration, can simply be placed on the hinge 16 and be an additional part of a rigid material attached to the hinge 16. By providing a cover 40 that is easily removable above the vent 10, the flow characteristics of the mask can be easily and inexpensively reduced by simply replacing the vent 10 with another vent having different operating parameters. Can be tailored to your needs. In addition, the operating parameters may be changed by replacing the replaceable flap and the cover having the opening to the atmosphere.
[0116]
Also, the vent need not be essentially flat as in the present embodiment, but can have any suitable different profile. For example, the vent may have a convex or concave shape. In addition, the thickness of the movable and / or fixed part can be increased, and the opening and / or the edge of the movable part can be provided with a smoother gas flow through the vent while allowing for a lower noise. It can be rounded to provide. In one such embodiment, as shown in FIG. 9, in the fully pressurized position, the rounded outer periphery 118 of the movable portion 112 of the vent 110 is the rounded inner side of the opening 120 of the fixed portion 114. May overlap with the opposite surface of the two parts in a manner configured to complement them, and smooth the air flow through the gap 122 between them. In such a thickened and rounded embodiment, the movable part and the fixed part are preferably manufactured as separate components and are pivotally connected together by separate hinges, which can be formed from different materials. For example, the movable portion 112 and the fixed portion 114 can be formed from molded plastic, and the hinge 116 can be formed from metal, and attached to another component with an adhesive. If the two parts come into contact with each other in a fully pressurized position, a small polymer bumper can be attached to one of the movable part 112 and the fixed part 114 in the gap 122 to reduce noise.
[0117]
In a preferred embodiment, the base and cover are formed from machine grade polycarbonate and are preferably transparent. Such materials are available from the Dot Mer Company, Sydney, Australia. Another material is Bayer Macrolon 2458 clear polycarbonate from Bayer AG. Other materials from other suppliers can be used.
[0118]
FIG. 11 shows an exploded perspective view of another embodiment of the flow regulating vent assembly. In this embodiment, the pin 62 attached or molded to the cover 40 comes into contact with the edge of the movable part 12 and pushes the movable part to the relaxed position. The pin 62 is preferably located about 30 ° around the movable part 12 from the hinge 16 at the edge of the movable part 12. The tabs 64 of the fixed portion 14 that engage the slots 66 of the cover 40 cause the movable portion 12 to be properly rotated with respect to the pins 62. The height of the pin 62 is determined so as to raise the movable portion to a desired height. The pin 62 holds the movable part in the open position until the pressure in the mask starts to rise and the movable part begins to close. Because the moveable part and hinge are relatively flexible, the moveable part bends and moves toward a fully pressurized position. In this embodiment, the pin 62 prevents the movable part from being completely flush with the fixed part in the pressurized position. Nevertheless, the effective flow area through the vent is still reduced (compared to conventional fixed area vents) just enough to reduce the flow through the vent as pressure increases. An advantage of this embodiment is that the use of the pin 62 accurately positions the movable part in the open, relaxed position, which is important when the vent is formed from thin plastic. Therefore, the movable part does not need to be formed in an open state in advance, and can be preformed in a closed state with the pin moving the movable part to the open state. Another advantage of this embodiment is that the vent can be symmetrical so that either side is positioned towards the mask. In other embodiments, the pins 62 can be replaced by curved or angled ramps.
[0119]
The preferred embodiment described above uses a movable part located inside the fixed part, but in the opposite configuration where the outer part of the vent is movable and the inner part is fixed to the base or cover. It is also conceivable to use. It is also conceivable to use different combinations of alternative configurations discussed herein to create different vent embodiments. FIG. 10 shows a comparison of the performance of a preferred embodiment with a conventional vented CPAP mask “A” and “B”. As can be seen, the conventional masks "A" and "B" have a steeply rising flow curve, whereas the mask using the vent of the present invention has a less steep flow curve. ing. Therefore, 16 cmH 2 O, the mask using the rectifying vent of the present invention is 16 cmH 2 Has a flow rate that is about half the lower limit of the flow rate of the conventional mask “A” at O, and is 16 cmH 2 It has a flow rate less than half the average flow rate of the conventional mask "B" at O.
[0120]
In a bi-level CPAP, such as VPAPII by ResMed Limited, using the vent of the present invention, compared to a mask using a conventional fixed-area vent, the target mask pressure is obtained from the point at which the patient begins to inhale. Further tests show that the rise time is shorter. If the pressure rise time is too long, the patient will feel that they are not getting enough air when inhaling. Therefore, the rising time is preferably shorter. In one test, the rise time for the vent of the present invention was about 250 ms, compared to 300 ms for a conventional mask. Achieving improved rise time characteristics by incorporating the vents of the present invention into a CPAP system is a less expensive alternative to achieving the same effect by increasing the performance of the flow generator.
[0121]
In the CPAP mode, where it is desired that the pressure in the mask be kept relatively constant, the venting of the present invention is as effective as doing so, as a conventional fixed channel area vent. Thus, the vents of the present invention are compatible with constant pressure CPAP, and the vents of the present invention allow the CPAP system to exhale over a pressure range, even though the pressure remains fixed for any patient during the treatment period. May be used to ensure that the gas to be drained out properly. Further, in a mode where the flow generator is turned off, from testing, the vent of the present invention operates as an effective anti-asphyxia valve, opening the mask to the atmosphere by removing the gas supply line 34 from the mask. It can be seen that it provides substantially the same mask pressure as in the case. This is particularly important in the event of a flow generator malfunction to reduce the risk of suffocation or the patient's perception of it.
[0122]
The rectifying vent of the present invention operates to reduce the flow area of the vent as the pressure in the mask increases, thereby reducing the flow rate of the vent as compared to conventional fixed area vents. This is achieved by gradually moving the movable part of the vent with increasing pressure to gradually reduce the flow area between the movable part of the vent and the fixed part of the vent. Gradually moving the movable part can be achieved by exerting a spring force on the movable part so as to gradually resist the movement of the movable part with the increase in pressure.
[0123]
In a modification of the present invention, the strain gauge 60 is attached between the movable part 12 and the fixed part 14 according to the situation according to the situation, and the rotation angle between the movable part 12 and the fixed part 14 is determined. be able to. See FIGS. If the vent 10 is made of plastic, a strain gauge may be embedded in the vent 10. The measurement of the pivot angle is made in relation to the operating parameters of the vent 10 and the pressure of the gas, which can be used to calculate the flow through the vent, thus allowing the vent to function as a flow meter It is. The signal indicating the pivot angle can be processed by a processor located near the vent, for example, on a mask, a gas supply line or on headgear securing the mask. Alternatively, the processor may be located slightly away from the vent, for example, in a flow generator or other location. In all cases, the transmission of the signal indicative of the pivot angle from the vicinity of the vent to the processor may be achieved by any suitable means, such as by wire, optical or wireless transmission.
[0124]
FIG. 12 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the rectifying vent 150 has a flexible flap 152 attached to the stationary housing 154 at a first end 156, with the free end 158 of the flap 152 relative to the housing 154 to any extent. Can move. Accordingly, the flap acts as a cantilever arm with the first end 156 fixed and the free end 158 movable. The housing 154 is connected to a mask shell or gas flow tube. The vent housing 154 may be a separate component attachable to the mask shell or gas flow tube, or may be integral with these components. The sides 153 of the flap 152 are exposed to the interior chamber of the mask shell or gas flow tube, which is pressurized to a pressure different from the outside atmosphere when using the mask. The side surface 155 of the flap is located on the atmospheric side of the vent 150. Housing 154 has a vent opening 160 located below free end 158 of flap 152. The portion of housing 154 surrounding vent opening 160 is curved, providing a surface 161 having a radius of curvature 162 about a single axis. The flap 152 contacts the housing 154 at this surface 161. As shown in FIG. 12, the flap 152 is in a relaxed state in which the vent opening 160 is not completely covered and the area of gas flow between the vent opening 160 and the flap 152 is maximized.
[0125]
Although flexible, the flap 152 has some inherent stiffness to resist bending of the flap 152 and provide spring resistance to bending of the flap. When the mask is used, a force opposing the spring resistance of the flap 152 acts to move the free end 158 of the flap 152 toward the vent opening 160. When the free end 158 of the flap 152 approaches the vent opening 160 as the mask pressure increases, the free end 158 gradually closes the vent opening 160 according to the radius of curvature 162 of the surface 161 of the housing 154, and the vent opening 160 is closed. The area of the gas flow between 160 and flap 152 is reduced. The amount that the flap 152 can move between the relaxed state and the state where the vent opening 160 is completely covered is indicated as the maximum deflection angle 164 that can be measured in degrees. As described above with respect to the previous embodiment, the interaction between the rising mask pressure and the decreasing gas flow area causes the gas flow through the vent 150 to be reduced as compared to a standard fixed flow area vent. Work to reduce.
[0126]
The vent 150 can be adjusted to provide a different relationship between mask pressure and gas flow area. Such an adjustment may be necessary if the larger radius of curvature allows the flap 152 to gradually close the vent opening 162 under a lower mask pressure compared to the smaller radius of curvature 162. , The material from which the flap 152 is formed, or the radius of curvature 162. The curved surface 161 is shown as being convex. However, other embodiments may use concave curved surfaces. FIG. 13 shows the relationship between radius of curvature and deflection angle for a given pressure such that the flap completely closes the vent. Although other radii of curvature and deflection angles can be used, the graph shows that the radius of curvature is greater than 21 mm and between 26 and 41 mm for deflection angles between 15 and 25 degrees. I have. The bending of the flap fixed at one end is defined by the following equation.
[0127]
1 / r = L 2 W / (2EI) (Equation 1)
[0128]
Here, r = radius of curvature, L = flap length deflecting from the initial position to closing the vent opening, W = uniform load per unit length (air pressure × surface area / length), W = Pb. Where P = mask air pressure, b = flap width, E = elastic modulus of flap material, I = moment of inertia of flap portion, I = bt3 / 12. Where t = flap thickness. L can also be represented by the radius and angle of the arc. L = ra. Here, a = deflection angle (radian).
[0129]
Substituting L into Equation 1 and solving for the angle a, the following equation is derived for the flap deflection angle.
[0130]
a = (Et 3 / 6Pr 3 ) 1/2 ... (Equation 2)
[0131]
The vent 150 of the present embodiment is for use with a mask that requires a larger ventilation flow at low pressures. Vent 150 can be designed to operate alone or in combination with a fixed bleed, such as a fixed flow area bleed opening. When vent 150 operates alone, vent 150 is preferably designed so that flap 152 does not completely cover vent opening 160 under normal operating conditions and vent 150 is sufficiently closed.
[0132]
Preferably, flap 152 is constructed of a lightweight material that responds quickly to pressure changes in the mask. However, the material must have sufficient stiffness to provide spring bias against changes in mask pressure, but prevent fatigue failure from the alternating stresses imposed by opening and closing vent openings. As such, the allowable stress of the flap is preferably designed to be below the fatigue limit of the material. Preferably, the strain is designed to be less than 1% at maximum deflection to prevent creep failure. Material thickness, material properties and radius of curvature of the housing primarily control the stress and strain of the flap 152, and one or more of these parameters can be varied to adjust the flap stress and strain. It is. Preferably, the flap material is formed from a thin film and of a grade acceptable for medical use. The material thickness tolerance is preferably less than 10% to reduce performance variations.
[0133]
The curved surface 161 of the housing 154 may be formed with a fine finish of 8 microns or better so as to provide a hermetic seal when the flap 152 is fully closed, and without any irregularities. preferable. The vent openings 160 may be of any desired shape, including rectangular windows or small grouped openings. The use of a symmetrically shaped opening of constant width and length, such as a rectangle, results in a more uniform reduction in the cross sectional area of the vent opening as the flap gradually closes the vent opening. However, the use of openings of varying width and / or length can be used to specifically regulate the overall flow rate through vent 150 when the mask pressure changes. A minimum 0.5 mm fillet and 3-6 degree draft for vent opening 160 can be used to reduce air noise.
[0134]
One particular advantage of this embodiment over known vents is the ability and simplicity that the flow characteristics of the vent can be changed at a specific pressure within the expected operating pressure range. By changing the characteristics of the housing and flap as described above, the flow rate through the vent can be changed depending on the pressure level.
[0135]
For example, in some situations, it may be desirable to rapidly reduce the flow through the vent when increasing the pressure above a certain pressure level. This can be accomplished by using a housing 154 having a curved surface 161 with a radius of curvature that increases beyond the point at which the flap 152 is expected to contact the curved surface at that particular pressure level. See FIG. In this figure, the curved surface 161 of the housing 154 has a first radius of curvature from the fixed end 156 of the flap 152 to the transition point 165 and a larger second radius of curvature beyond the transition point 165. . In embodiments such as using a curved surface 161 having an increasing radius of curvature beyond the point of change, more than a particular pressure level may be used to contact more of the flap 152 with the curved surface 161 and close more of the opening 160. A smaller incremental pressure increase is achieved above. Thus, the gas flow area between the flap 152 and the curved surface 161 decreases faster above a certain pressure level.
[0136]
Beyond the transition point, it is contemplated that some embodiments may also have a flat surface 161, that is, a surface having an infinite radius of curvature. See FIG. In such embodiments, the flaps make full contact with the curved surface above a certain pressure level, thereby closing vent opening 160 above a certain pressure level. In such embodiments, ventilation above a certain pressure level must be through a flow rectification vent or a fixed area bleed opening on the mask assembly. It is also conceivable that the radius of curvature of the surface 161 increases stepwise discontinuously beyond a certain change point 165, or increases continuously beyond a certain change point 165. Under these circumstances, the change is such that as the pressure increases, the rate of reduction of the gas flow area between the flap 152 and the vent opening 160 decreases in excess of the change point, providing the opposite effect. Beyond point 165, the radius of curvature can be reduced.
[0137]
A similar effect can be achieved by reducing the cross-sectional area of the vent opening 160 beyond the transition point 165. See FIG. 48 where the width of vent opening 160 begins to decrease at transition point 165 and further decreases at second transition point 167. In this embodiment, the gas flow area between the flap 152 and the vent opening 160 decreases at an increasing rate beyond a transition point 165 (associated with the first specified pressure level), Beyond the second transition point 167 (related to the second specific pressure level), it decreases at a much faster rate. The width of the opening 160 can vary at one or more discrete points, or can vary continuously within a certain range. Also, the change in the width of the opening 160 can be increased or decreased within a specific range. The change in the cross-sectional area of the vent opening can also be achieved by placing an insert with a desired width profile in the vent opening 160 so as to effectively change the width of the vent opening. As in the example above, by reducing the width of vent opening 160 before transition point 165, the opposite effect can also be achieved. If vent opening 160 is formed from a plurality of smaller, spaced openings, the effect is that one or more areas of the opening located further from fixed end 156 of flap 152 may have other openings. This is realized by changing the section.
[0138]
Beyond the transition point 169 on the flap 152, a similar result can be obtained by reducing the thickness (and thus stiffness) of the flap 152. See FIG. In this embodiment, the less stiff outer portion of the flap 152 bends more easily on the curved surface 161 beyond the transition point 169 (associated with a particular pressure level) and the vent opening 160 more quickly. To close. The opposite effect can be achieved by increasing the stiffness of flap 152 at one or more points outward of fixed end 156. The thickness can be varied at one or more distant points, or can be varied continuously within a certain range. Alternatively, the change in thickness can be increased or decreased within a certain range. Of course, the stiffness of the flap 152 may vary along the length by other methods as well, such as by using auxiliary stiffening ribs that can vary the stiffness in relation to the flap 152 to achieve the same result. be able to.
[0139]
To easily and effectively provide the unrestricted ability to fine tune the gas flow characteristics of the rectifier vent 150 at any point within the expected operating pressure range, one or more of these adjustment mechanisms may be connected to one another. Can be used in association.
[0140]
The flaps can be riveted, screwed, tightened, glued or otherwise attached to the housing. The flap can also be attached to the housing by placing the flap in a slot in the housing. In this case, this slot preferably forms a frictional engagement between the housing and the flap.
[0141]
Generally, the vent of this embodiment operates under the following conditions. A large deflection angle results in a larger initial airflow through the vent, but slows the closing of the vent. A large radius of curvature causes the flap to close at a lower pressure. Large vents create a greater initial airflow, and the size of the vent opening is limited by the ability of the flap to seal the vent opening without deformation. In a mask using a fixed area bleed vent, the end of the flap 152 is at the end of the vent opening 160 in order to maintain the positive pressure acting on the flap and to keep it closed at high pressure once the flap is closed. Can extend beyond. An overlap of 1 mm or more is considered appropriate. The bleed vent is formed by cutting off a portion of the surface 161 through the vent opening 160 to form a cut-out that allows gas to flow through the vent opening 160 even when the flap completely contacts the surface 161. It can be provided in the rectification vent. Also, by placing an opening in the flap 152 that allows gas to flow through the flap 152 to the opening 160 even when the flap 152 is in full contact with the surface 161, the bleed vent Can also be provided.
[0142]
Preferably, flap 152 is formed from a material such as a polyester film. The film is slit into appropriate sizes and cut into appropriate lengths. The film is perforated for placement. Preferably, the housing is formed from a transparent material that can be molded for ease of cleaning and visibility. In a preferred embodiment, vent 150 is removable from the mask or gas flow tube. This facilitates replacement in the event of a break, the ability to fine tune venting operation for a particular application, and the ability to upgrade with better designs.
[0143]
14-16 disclose another embodiment of a vent 150 mounted on a swiveling elbow joint 170 that connects a gas flow tube / tube to a mask shell. 14 and 15 are perspective views of the vent from different angles, and FIG. 16 is a cross-sectional view of the vent 150. In this embodiment, the vent 150 is configured on a cover 172 used to cover a vent chamber housing 174 mounted on a swivel joint 170. The vent 150 is in communication with the interior of the swivel joint 170 and thus also with the mask shell via the passage 182. The cover 172 has a snap arm 178 which engages the slot 180 to hold the cover 172 on the housing 174, although other known mounting mechanisms can be used for this purpose. The vent 150 has a flap 152, a vent opening 160, and a curved surface 161 as in the embodiment of FIG. 12 (see FIG. 26). In this embodiment, vent opening 160 is rectangular. However, this embodiment also has a stationary bleed opening 176 that remains open to provide minimal ventilation even when the flap 152 completely covers the opening 160 and the vent 150 is closed. . The vent 150 in this embodiment is removable from the pivot joint 170 for replacement and / or cleaning.
[0144]
17 to 26 disclose another embodiment of the vent 150. In this embodiment, the vent housing 154 is formed as a semi-circular clip that can be removably clipped over the swivel elbow joint 170. The vent 150 is in communication with the interior of the swivel joint 170 and thus also with the mask shell via the passage 182. This embodiment has two parallel rectangular vent openings 160 and a plurality of circular fixed bleed openings 176. Otherwise, the vent 150 of this embodiment operates similarly to the vent 150 of FIGS.
[0145]
19 to 20 show another embodiment of the vent 150. In this embodiment, the vent housing 154 is formed as a clip that can be removably clipped on the swivel elbow joint 170. The vent 150 is in communication with the interior of the swivel joint 170 and thus also with the mask shell via the passage 182. This embodiment has a single rectangular vent opening 160, but no fixed bleed opening. Otherwise, the vent 150 of this embodiment operates similarly to the vent 150 of FIGS.
[0146]
21 to 23 disclose another embodiment of the vent 150. In this embodiment, the vent housing 154 is circular for removable attachment to a circular attachment on a mask shell or gas flow tube. In the embodiment of FIGS. 21 and 23, vent opening 160 is elliptical. In the embodiment of FIG. 22, vent opening 160 is formed as a series of interconnected channels. The embodiment of FIGS. 21 and 22 does not have a fixed bleed opening, whereas the embodiment of FIG. 23 has a plurality of fixed bleed openings 176, which are opposite sides of the opening 160. It extends parallel to the sides. In each of these embodiments, a vent opening is formed on the cover 172 for attachment to the circular housing 154, similar to the embodiment of FIGS. The housing 154 can be provided with orientation protrusions 184 that engage the notches 186 in the cover to rotate and orient the cover 172 relative to the housing 154. Otherwise, the vent 150 of these embodiments operates similarly to the vent 150 of FIGS.
[0147]
FIG. 24 discloses an embodiment of a vent 150 that is similar to the embodiment of FIGS. 14-16, but also discloses how the swivel elbow joint 170 is attached to a mask shell 190 of known construction. are doing. The mask shell 190 has a pair of parallel ports 192 to allow fluid to flow between them and the inside of the mask.
[0148]
FIGS. 25-27 disclose another embodiment of a vent 150 in which the vent housing 154 is substantially rectangular and engages a pair of parallel flow ports 192 (see FIG. 24) to form an interior of the mask shell 190. And a pair of mounting ridges 194 adapted to allow flow from the vent 150 to the vent 150. Mounting ridge 194 is sized to be retained on flow port 192 by frictional engagement. However, other known holding mechanisms can be used. Since the mask shell 190 is of a design known in current production (Ultra MIRAGE® from ResMed Limited), the configuration of this embodiment incorporates the variable vent of the present invention into its known mask. Enables easy retrofitting. Housing 154 has a plurality of internal ribs 196 and seating pads 202 for engaging and positioning a diffuser 198 within housing 154. When the diffuser 198 is properly positioned within the housing 154, as shown in FIG. 27, it will be in communication with the interior of the mask shell via the flow port 192. Diffuser 198 has a plurality of openings 200 through which gas in chamber 206 flows toward vent opening 160. The plurality of spaced openings 200 serve to diffuse the gas flow from the two passages 204 and to act more evenly on the flap 152.
[0149]
The diffuser 198 also has a pair of extended retaining walls 208 for engaging the central portion of the flap 152 to position the flap 152 relative to the convex curved surface 161 of the cover 172. In this embodiment, the flap 152 is not attached to the cover 172 at one of its ends, but instead bends from its center, creating effectively two flaps 152 connected to each other. The cover 172 is centrally positioned to engage the centrally located locating holes 210 on the flap 152 to position the flap 152 relative to the cover 17 and prevent lateral movement of the flap 152. It has a projected pin 212. The internal rib 196 of the housing 154 is disposed parallel to the flap 152 and prevents the flap 152 from rotating within the housing 154. In other embodiments, holes 210 and pins 212 may have an asymmetric configuration to prevent rotation of flap 152. The flaps 152 can be stacked on the cover 172 or riveted to the cover 172. The vent cover can be held to the housing by snap engagement, friction engagement, adhesive or other known retention mechanisms. The vent cover 172 includes a vent opening 160 in the form of a plurality of spaced round openings. Although this embodiment does not have a fixed bleed opening, such a fixed bleed opening can be provided on the vent 150 or anywhere on the mask shell or gas flow tube. Otherwise, the vent 150 of this embodiment operates similarly to the vent 150 of FIGS. 14-16, with each side of the flap 152 closer to the outside depending on the mask pressure. Can be moved to close gradually.
[0150]
FIG. 28 shows cover 172 and mounted flap 152 in a configuration similar to that shown in FIGS. 25-27, with flaps 152 in three different positions based on the mask pressure exposed to flap 152. Is set. In the first position, flap 152 is fully open. In the second position, the increased mask pressure moves the outboard end of the flap 152 toward the convex curved surface 161 of the vent cover 172 to partially obstruct flow through the vent opening 160. In the third position, the mask pressure has increased to the point where the outer end of the flap 152 moves further toward the curved surface 161 to completely close the vent opening 160. All of the embodiments shown in FIGS. 12-32 operate similarly.
[0151]
FIG. 29 discloses a mask shell of the type shown in FIG. 24, with a vent 150 similar to the type disclosed in FIGS. In this embodiment, the vent opening 160 is configured as two elliptical openings.
[0152]
FIGS. 30-32 disclose an embodiment similar to the embodiment disclosed in FIGS. 25-29, except that the curved surface 161 on the cover 172 is concave. In this embodiment, the housing 154 has a plurality of raised walls 220 connected to a floor inside the housing 154 for supporting the flap 152 and diffusing the air / gas flow from the passage 204. . The vent cover 172 also has a plurality of raised posts 222 surrounding the curved surface 161 to position and hold the flap 152 above the curved surface 161. The wall 220 and the post 222 interact to maintain the flap 152 in a desired position above the curved surface 161 when the vent cover 172 is mounted on the housing 154. This is best illustrated in FIG. In the embodiment shown in FIGS. 12-29, the flap 152 is fixed at its center, and the outer end of the flap 152 moves above the convex curved surface 161 to move the vent opening 160. Change. However, in this embodiment, the curved surface 161 is concave, and the flap 152 is not fixed to the vent cover 172 at any point. In contrast to the previous example where the flaps bend from one fixed end or the center, in this embodiment, the central portion 226 of the flaps bends toward the concave curved surface 161 under increasing mask pressure. The flaps 152 bend from both outer ends 224 to gradually close the vent opening 160. This embodiment also includes a fixed bleed opening 176.
[0153]
FIGS. 33 and 34 show the performance of a standard ResMed® Mirage® mask flow through a ResMed® Mirage® using a vent according to one of the embodiments of FIGS. 2 shows two graphs in comparison with a (Trademark) mask. In FIG. 37, a graph shows the flow performance of a mask using a vent 150 (with a fixed bleed opening 176) compared to a standard mask. At low mask pressures, the flow rate of the inventive mask is substantially higher than the standard mask, but at higher mask pressures, it tapers and is only slightly higher than the standard mask. In effect, closure of the variable vent 150 is somewhat delayed, as indicated by the hump in the curve at the lower mask pressure. This delayed closure is achieved by using a curved surface 161 having a smaller radius of curvature, or by using a curved surface 161 with a thinner, stiffer flap 152.
[0154]
FIG. 34 compares a standard ResMed® Mirage® mask with a ResMed® Mirage® mask using a vent according to one of the embodiments of FIGS. Is shown. The solid curve is for a standard mask. The box-shaped curve is for a mask that continues to use the fixed bleed opening of a standard mask, but also uses a variable vent 150 (no fixed bleed opening). This curve shows a higher flow rate at lower mask pressure when the variable vent 150 is open, but then, once the variable vent 150 is closed and only flows through the fixed bleed opening of the standard mask, Overlaps the standard curve. The early hump of the curve was realized by using a larger flap deflection angle 164 of 22 degrees and a curved surface 161 with a larger radius of curvature 162 of 35 mm. The diamond-like curve is for a mask that uses only the variable vent 150 and has no fixed bleed opening in the vent 150 or mask. This curve shows that at lower pressures, as the mask pressure increases, the vent 150 is completely closed and decreases until there is no flow.
[0155]
The rectifying vent of the present invention can be simple and inexpensive to manufacture, especially when cut from a single flat disk as described above, but provides an effective, easily adjustable rectifying vent. . With such an effective rectifying vent, the flow generator would supply high pressure and have the additional capacity to handle the increasing flow at higher pressures as in conventional CPAP systems. It does not have to be the size. Noise from the motor of the flow generator can also be reduced. This is because the motor can operate at lower RPM to achieve a reduced volume of high pressure airflow. The vent also acts as a noise barrier, reducing the level of noise from inside the mask, including noise generated from the flow generator and escaping to the atmosphere. In addition, the reduced flow at high pressure also reduces the noise generated from the airflow itself. Vent is CO 2 Also reduce rebreathing, provide faster pressure rise times, and increase the effectiveness of CPAP treatment. Each of these benefits helps to align patients with CPAP treatment.
[0156]
35 to 42 show another embodiment of the present invention. The rectification vent 250 has a substantially circular flap portion 252 and a substantially tubular fixed housing portion 254. Fixed housing portion 254 has a user side 256 adapted to be connected to a mask and a flow generator side 258 adapted to be connected to a pressurized supply of gas from flow generator 258. The rectifying vent 250 is positioned between the mask and the flow generator. The fixed housing portion 254 further has a main vent opening 260 located near the user side of the housing and a secondary vent opening 262 located near the flow generator side of the housing 254, each of which is exposed to the atmosphere. A flow is connected to an exhaust opening 264 (see FIG. 38) that allows gas to flow between each of the main vent opening 260 and the secondary vent opening 262 and the exhaust opening 264. . In the embodiment shown, the secondary vent opening 262 is in the form of a plurality of smaller openings 266, but can have other configurations as described above. See FIG. The secondary vent opening 262 is located on the curved surface 274 of the fixed housing portion 254 and is adapted to engage with the movable portion 278 of the flap portion 252.
[0157]
Further, the fixed housing portion 254 includes a flap mounting flange 268 on which the fixing portion 276 of the flap portion 252 is mounted, and a flap portion for orienting the flap portion 252 with respect to the fixed housing portion 254 when the rectifying vent 250 is assembled. A protruding orientation pin 270 that engages the orientation opening 272 at 252. The hinge part 280 connects the movable part 278 of the flap part 252 to the fixed part 276. In a preferred embodiment, the radially outer portion of the curved surface 274 transitions to the flap mounting flange 268 almost smoothly, so that the movable flap portion 278 can engage when moved from the relaxed position to the fixed position. Provides a continuous surface.
[0158]
The vent 250 of this embodiment operates as follows, with particular reference to FIGS. FIG. 40 shows the vent 250 when the user inhales. The flow of air from the flow generator (indicated by the upward arrow in the figure) overcomes the spring force of the flap 252 and moves the movable part 278 of the flap 252 toward the user, fixing the movable part 278 of the flap 252 to the user. The area of the flow to and from section 276 is increased. This allows sufficient air to flow to the user while inhaling, and prevents suffocation from being felt. The movement of the movable part 278 also causes more of the movable part 278 to come into contact with more of the curved surface 274 to gradually reduce the area of the flow between the movable part 278 and the curved surface 274, The flow through the next vent opening 262 is reduced. This reduces the total flow area through vent openings 262 and 260 and reduces the flow through exhaust opening 264 from the flow from the flow generator or exhaled air.
[0159]
While exhaling, as shown in FIG. 41, the spring force of the flap 252 returns the movable portion 278 of the flap 252 to the relaxed position, and the area of the flow passing through the flap 252 is minimized. This acts as an anti-rebreathing mechanism, minimizing exhalation of air into the flow generator tubing, and reduces CO2 that the user will rebreath. 2 Create the accumulation there. Similarly, it acts as a one-way valve that prevents oxygen from flowing back into the flow generator tube when the flow generator stops operating due to malfunction. This also minimizes any incoming gas flow from the flow generator during exhalation. Movement of the moveable portion 278 also reveals the flow area of the secondary vent opening 262, thereby adding that area to the flow area of the main vent opening 260, thus reducing the total outflow of the vent 250 for exhaled gas. Let the area of the flow going out. As the total flow area going out increases, the exhalation gas masks at a higher flow rate, as does the inflow from the flow generator reducing the flow through the entire outward flow area. It is possible to go out. This allows CO from the mask 2 Outflow increases and unwanted CO2 in the mask 2 Accumulation is reduced. Vent 250 also results in lower mask pressure during exhalation and increased pressure in the mask, as compared to conventional masks, as a result of the overall increase in outward flow area. Also shorten the time.
[0160]
As shown in FIG. 42, vent 250 also effectively operates as a choking prevention valve when the flow generator stops operating. In such a situation, the movable part 278 of the flap 252 remains in the relaxed closed position, leaving the secondary vent opening 262 open to allow air from outside to enter the mask while the user is inhaling. Increases the overall flow area (in combination with the main vent opening 260) that allows. Vent 250 eliminates the need to provide another vent in the mask itself.
[0161]
Another configuration of the rectifying vent 250 is shown in FIGS. In this configuration, the housing 254 is relatively narrow so that it can be inserted into the slot 284 in the swivel elbow joint 270. The flap 252 is slightly T-shaped, and the movable portion 278 of the flap 252 is a relatively long portion of the flap 252, and the fixed portion 276 of the flap 252 is a relatively small portion of the flap 252. In this configuration, the flap 252 is attached to the housing 254 and is held in the correct position with respect to the housing 254 by a flap cover plate 286 that sandwiches the fixing portion 276 between the flap 252 and the housing 254. The cover plate can also be configured to contact the flow generator side of the movable part 278 when in the relaxed position, thereby preventing exhaled flow from the breath from flowing back into the flow generator tube. In this embodiment, the secondary vent opening 262 is substantially rectangular and is not located on the curved surface of the housing 254. This is not as important for the rectifying vent 250 as it was in previous embodiments. This is because it is not important to have a flow area through the vent opening 262 that is increasing or decreasing. Rather, it is more important that the area of the flow through vent opening 262 be small during inspiration and large during exhalation. Otherwise, this embodiment operates similarly to the embodiment of FIGS. An exhalation deflector 288 can be attached to elbow joint 270 to direct the flow of exhaled gas out of the mask. See FIG. The flap cover plate can be attached to the housing 254 by welding, gluing, snapping, or other attachment methods.
[0162]
In a preferred embodiment, the flap 252 is constructed from a thin polyester sheet with a flap diameter of 21.5 mm (located within the 23 mm inside diameter of the housing), a flap thickness of 0.004 inches, and a flap hinge width of 7 mm. The characteristics of the flow through the vent 250 can be adjusted as desired by changing the flap characteristics, including pressure, moving area, material and hinge width. Also, a fixed area opening can be provided between the flow generator and the mask through the vent 250 to provide flow from the flow generator if the movable portion 278 of the flap is caught and left closed. As in the embodiments described above, the vent 250 can operate as a flow meter by measuring the pressure drop across the vent 250 or by measuring an electrical signal from a strain gauge attached to the flap 252. . The openings 260 may be configured to provide high resistance to inward flow and low resistance to outward flow.
[0163]
The various aspects of the embodiments described above can be used in different combinations to create new embodiments of the present invention.
[0164]
It will be apparent to those skilled in the art that many modifications and variations can be made without departing from the scope of the present invention. Thus, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention.
[0165]
As described above, the present invention has been described using the embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
[0166]
FIG. 1 is a top view of a rectifying valve of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the rectifier valve of FIG. 1 in a fully pressurized position.
FIG. 3 is a side view of the rectifying valve of FIG. 1 in a relaxed position.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the straightening valve of FIG. 1 in which a base and a cover are combined.
FIG. 5 is a side view of the exploded view of FIG. 4;
FIG. 6 is a sectional view taken along lines 6-6 in FIG. 5;
FIG. 7 is a side view of the rectifying vent of FIG. 1 attached to a shell of a respiratory mask.
FIG. 8 is a side view of the rectifying vent of FIG. 1 attached to a gas supply tube connecting the shell of the respirator to a pressurized gas supply.
FIG. 9 is a sectional view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing the flow rate versus pressure of a mask using the vent of the present invention in comparison with a conventional mask.
FIG. 11 is an exploded perspective view of another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
13 illustrates the relationship between radius of curvature and deflection angle for any pressure at which the flap of the embodiment of FIG. 12 completely closes the vent.
FIG. 14 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 16 is a sectional view of the embodiment of FIGS. 14 and 15;
FIG. 17 is a perspective view of another embodiment of the flow regulating vent of the present invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view of the embodiment of FIG.
FIG. 19 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 20 is a cross-sectional view of the embodiment of FIG.
FIG. 21 is a perspective view of another embodiment of the flow regulating vent of the present invention.
FIG. 22 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 23 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 24 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention connected to a mask shell.
FIG. 25 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 26 is a perspective view of another embodiment of the rectifying vent of the present invention.
FIG. 27 is a cross-sectional view of the embodiment of FIGS. 25 and 26.
FIG. 28 is a cross-sectional view of a vent cover and attached flap in a configuration similar to the embodiment shown in FIGS. 25-27, wherein the flap is based on three different mask pressures exposed to the flap Indicated by location.
FIG. 29 is a perspective view of a rectifying vent similar to the embodiment of FIGS. 25-27 connected to a mask shell.
FIG. 30 is an exploded view of another embodiment of the flow regulating vent of the present invention.
FIG. 31 is a perspective view of the embodiment of FIG. 30.
FIG. 32 is a cross-sectional view of the embodiment of FIG.
FIG. 33 shows the flow performance of a standard ResMed® Mirage® mask with a ResMed® Mirage® using a vent according to one of the embodiments of FIGS. It is a figure comparing with a mask.
FIG. 34 shows the flow performance of a standard ResMed® Mirage® mask with a ResMed® Mirage® using a vent according to one of the embodiments of FIGS. 12-32. It is a figure comparing with a mask.
FIG. 35 is a flow generator side perspective view of another embodiment of the flow regulating vent of the present invention.
36 is a mask side perspective view of the vent of FIG. 35.
FIG. 37 is a perspective view of the housing of the vent of FIG. 35 on the flow generator side.
FIG. 38 is a side perspective view of the housing of FIG. 37.
FIG. 39 is a front view of the flap of the vent of FIG. 35.
FIG. 40 is a partial cross-sectional view of the vent of FIG. 35 illustrating gas flow through the vent at some stage of operation.
FIG. 41 is a partial cross-sectional view of the vent of FIG. 35, illustrating gas flow through the vent at a different stage of the operation of FIG. 40;
FIG. 42 is a partial cross-sectional view of the vent of FIG. 35, showing gas flow through the vent at a different stage than the stages of FIGS. 40 and 41 of operation.
FIG. 43 is an exploded perspective view of another configuration of the vent of FIG. 35.
FIG. 44 is an exploded perspective view of the vent of FIG. 43 combined with a mask elbow joint.
FIG. 45 is a perspective view of the vent of FIG. 43 disposed within a mask elbow joint.
FIG. 46 is a partial sectional view of a modification of the embodiment in FIG. 12;
FIG. 47 is a partial sectional view of a modification of the embodiment in FIG. 12;
FIG. 48 is a partial top view of a modification of the housing of the embodiment of FIG. 12;
FIG. 49 is a partial cross-sectional view of a modification of the embodiment in FIG. 12;
[Explanation of symbols]
[0167]
10 vents
12 Moving parts
14 Fixed part
16 Hinge
20 opening
22 gap
24 Bleed opening
30 base
32 shell
34 gas supply pipe
36 Indicator ring
38 opening
40 cover
50 patients
60 strain gauge
62 pins
64 tabs
110 vent
112 Moving parts
114 Fixed part
116 Hinge
122 gap
150 vents
152 flap
154 housing
158 free end
160 vent opening
161 Curved surface
165 change point
167 Change point
169 Change point
170 swivel elbow joint
172 cover
174 housing
176 Fixed bleed opening
182 passage
184 Orientation projection
190 Mask Shell
192 ports
194 Mounting ridge
196 internal rib
198 diffuser
200 opening
204 passage
250 vent
252 flap
254 housing
260 Main vent opening
262 Secondary vent opening
264 exhaust opening
268 Flap installation flange
270 Orientation pin
272 Orientation opening
274 curved surface
276 fixing part
278 Moving parts
280 hinge
284 slots
286 flap cover plate
288 expiratory deflector

Claims (73)

加圧されたガスの供給源からの流れを整える整流ベントであって、
ガス供給管に係合するように適合された固定部と、
前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢された可動部と、
前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジと
を備えており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、
前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させ、それにより前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする、整流ベント。A rectifying vent that regulates the flow from a source of pressurized gas,
A fixing part adapted to engage the gas supply pipe;
A movable portion biased by a spring force, the flow of which is connected to the pressurized gas supply source;
A hinge for rotatably connecting the movable part to the fixed part, the fixed part having a gas flow opening, the movable part being 1) a relaxed position and 2) being completely pressurized. Can be rotated between the position
The 1) relaxed position is a state in which the movable portion is rotated by the spring force to a position separated from the fixed portion at a specific minimum operating pressure, and a first position is provided between the movable portion and the gas flow opening. The position where the gas flow area is established. 2) The fully pressurized position is where the pressurized gas at a specific operating pressure cancels the spring force and moves the movable part adjacent to the fixed part. A rectifying vent that is pivoted to a position to establish a minimum gas flow area between the movable part and the gas flow opening. 前記固定部および前記可動部は一つの材料片から単一体として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The rectifying vent according to claim 1, wherein the fixed part and the movable part are formed as a single body from one piece of material. 前記可動部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供することを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The movable part further has at least one bleed opening therethrough to provide a minimum outflow through the vent even when the movable part is in the fully pressurized position. The rectifying vent according to claim 1, wherein: 前記固定部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供することを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The stationary part further has at least one bleed opening therethrough to provide a minimum outflow through the vent even when the movable part is in the fully pressurized position. The rectifying vent according to claim 1, wherein: 前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The rectifying vent according to claim 1, wherein the movable portion is capable of continuously rotating between the relaxed position and the completely pressurized position. 前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加することを特徴とする、請求項５に記載の整流ベント。The rectifying vent according to claim 5, wherein the spring force continuously increases between the relaxed position and the fully pressurized position. 前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動するときに、前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていることを特徴とする、請求項６に記載の整流ベント。The rate of increase of the spring force is determined when the pressure increases from the specific minimum operating pressure to the specific maximum operating pressure and the movable part rotates from the relaxed position to the fully pressurized position. The rectifying vent of claim 6, wherein the rectifying vent is configured to provide a substantially fixed flow rate through the vent. 前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項７に記載の整流ベント。The rate of increase of the spring force is determined at least in part by at least one opening on the movable part that affects at least one of the stiffness of the movable part and a surface pressure gradient on the movable part. A rectifying vent according to claim 7, characterized in that it is a rectifying vent. 前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項７に記載の整流ベント。The rectifying vent according to claim 7, wherein the rate of increase of the spring force is determined at least in part by a cross-sectional area of the hinge. 前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The method of claim 1, further comprising a strain gauge mounted between the fixed part and the movable part for measuring the position of the movable part and providing an indicator of a flow through the vent. The rectifying vent according to 1. 前記整流ベントは前記ガス供給管と前記整流ベントとの間に位置するように適合されたベース部をさらに備えており、前記ベースは、前記ガス供給管と前記整流ベントとの間のガスの行き来を提供するように前記ベースを貫く少なくとも１つの開口部を有しており、前記ベースはまた、前記固定部の周囲を支持する少なくとも１つの支持面も有していることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The rectifying vent further comprises a base portion adapted to be located between the gas supply pipe and the rectifying vent, wherein the base communicates gas between the gas supply pipe and the rectifying vent. Having at least one opening through the base to provide the base, the base also having at least one support surface for supporting the periphery of the fixed portion. Item 7. A rectifying vent according to Item 1. 前記整流ベントは、前記ベース部に係合して前記整流ベントを前記ベース部との間に固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していることを特徴とする、請求項１１に記載の整流ベント。The rectifying vent further comprises a cover adapted to engage with the base portion to secure the rectifying vent between the rectifying vent and the atmosphere. A rectifying vent according to claim 11, characterized in that it has at least one opening through the cover, which provides for the passage of gas. 前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときに、前記可動部および前記固定部は、互いに実質的に同一平面状にあることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The rectifying vent according to claim 1, wherein the movable part and the fixed part are substantially coplanar with each other when the movable part is in the fully pressed position. 前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供することを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。The rectifying vent of claim 1, wherein the hinge provides at least a portion of the spring force. 大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、
前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、
前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、
整流ベントと
を備えており、前記整流ベントは、
前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、
前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、
前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジと
を有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させて前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする、マスク。A mask for supplying a human with breathable gas pressurized above atmospheric pressure, said mask comprising:
A shell adapted to cover at least one of the human mouth and nostril;
A gas supply pipe having a flow connected between the shell and a pressurized gas supply,
And a rectifying vent, wherein the rectifying vent comprises:
A fixing portion connected to one of the shell and the gas supply pipe;
A movable portion, to which a flow is connected to the pressurized gas supply source, and to which a spring force is applied;
A hinge for rotatably connecting the movable part to the fixed part, the fixed part having a gas flow opening, wherein the movable part has a 1) relaxed position and 2) a complete position. The movable position can be pivoted to a position apart from the fixed portion at a specific minimum operating pressure by the spring force. A position establishing a first gas flow area between the movable part and the gas flow opening, and 2) the fully pressurized position is where the pressurized gas is at a certain maximum operating pressure. A position where a minimum gas flow area is established between the movable portion and the gas flow opening by rotating the movable portion to a position adjacent to the fixed portion by canceling the spring force. You, mask. 前記固定部および前記可動部は、１つの材料片から単一体として形成されていることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。The mask according to claim 15, wherein the fixed part and the movable part are formed as a single body from one piece of material. 前記可動部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記可動部を貫く少なくとも１つのブリード出開口部をさらに有していることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。The movable part further comprises at least one bleed outlet opening through the movable part to provide a minimum outflow through the vent even when the movable part is in the fully pressurized position. The mask according to claim 15, wherein the mask is provided. 前記固定部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記固定部を貫く少なくとも１つのブリード開口部をさらに有していることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。The fixed portion further has at least one bleed opening through the fixed portion to provide a minimal outflow through the vent even when the movable portion is in the fully pressurized position. The mask according to claim 15, wherein the mask is formed. 前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。16. The mask according to claim 15, wherein the movable part is capable of continuously rotating between the relaxed position and the fully pressed position. 前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加することを特徴とする、請求項１９に記載のマスク。20. The mask of claim 19, wherein the spring force increases continuously between the relaxed position and the fully pressurized position. 前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動する時に前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていることを特徴とする、請求項２０に記載のマスク。The rate of increase of the spring force is determined when the pressure increases from the specific minimum operating pressure to the specific maximum operating pressure and the movable part rotates from the relaxed position to the fully pressurized position. 21. The mask according to claim 20, wherein the mask is configured to provide a substantially fixed flow rate through the vent. 前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項２１に記載のマスク。The rate of increase of the spring force is determined at least in part by at least one opening on the movable part that affects at least one of the stiffness of the movable part and a surface pressure gradient on the movable part. 22. The mask according to claim 21, wherein the mask is characterized in that: 前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項２１に記載のマスク。The mask of claim 21, wherein the rate of increase of the spring force is determined at least in part by a cross-sectional area of the hinge. 前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。The method of claim 1, further comprising a strain gauge mounted between the fixed part and the movable part for measuring the position of the movable part and providing an indicator of a flow through the vent. 15. The mask according to 15. 前記マスクは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に係合してそれとの間に前記整流ベントを固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。The mask further comprises a cover adapted to engage one of the shell and the gas supply tube to secure the rectifying vent therebetween, wherein the cover is configured to couple the rectifying vent to the atmosphere. The mask according to claim 15, characterized in that it has at least one opening through the cover, providing a gas flow between the two. 前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供することを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。The mask of claim 15, wherein the hinge provides at least a portion of the spring force. 大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、
前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、
前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、
整流ベントと
を備えており、前記整流ベントは、
前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、
前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、
前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジであって、前記固定部および前記可動部と１つの材料片から単一体として形成されているヒンジと
を有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動される位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立するように、前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させる位置であることを特徴とする、マスク。A mask for supplying a human with breathable gas pressurized above atmospheric pressure, said mask comprising:
A shell adapted to cover at least one of the human mouth and nostril;
A gas supply pipe having a flow connected between the shell and a pressurized gas supply,
And a rectifying vent, wherein the rectifying vent comprises:
A fixing portion connected to one of the shell and the gas supply pipe;
A movable portion, to which a flow is connected to the pressurized gas supply source, and to which a spring force is applied;
A hinge rotatably connecting the movable portion to the fixed portion, the hinge comprising the fixed portion, the movable portion, and a hinge formed as a single body from one piece of material; Has a gas flow opening, said movable part being pivotable between 1) a relaxed position and 2) a fully pressurized position, said 1) relaxed position being a certain minimum. At a position where the movable portion is turned by the spring force to a position away from the fixed portion so as to establish a first gas flow area between the movable portion and the gas flow opening at an operating pressure. And 2) the fully pressurized position is such that at a certain maximum operating pressure, the pressurized gas is established so as to establish a minimum gas flow area between the movable part and the gas flow opening. Cancels the spring force and pivots the movable part to a position adjacent to the fixed part. Characterized in that it is a that position, the mask. 加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、
ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有しているハウジングと、
前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記ハウジングから離れるように前記ばね力によって回動されて前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立する可動部とを有するフラップと
を備えており、
前記加圧ガス供給源の圧力の増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の増加していく部分を前記ハウジングの前記湾曲面と接触するように動かして、それにより前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減らすことを特徴とする、整流ベント。A rectifying vent that regulates the flow from a pressurized gas supply,
A housing having a vent opening and a curved surface at least partially surrounding the vent opening;
A spring-biased flap, the flow of which is connected to the pressurized gas supply, wherein the flap pivots with the first portion connected to the housing and away from the housing in a relaxed state; A flap having a movable portion that establishes a first gas flow area between the flap and the vent opening.
Increasing the pressure of the pressurized gas supply gradually offsets the spring force of the flap and moves the increasing portion of the movable flap portion into contact with the curved surface of the housing. Reducing the gas flow area between the flap and the vent opening by means of a rectifying vent. 前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの第一の端であり、前記フラップの前記可動部は、前記フラップの前記第一の端の外側寄りであることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。The first portion of the flap connected to the housing is a first end of the flap, and the movable portion of the flap is located closer to the outside of the first end of the flap. 29. The rectifying vent according to claim 28, characterized by the features. 前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの中央部であり、前記可動フラップ部は、前記フラップの前記中央部の外側寄りの前記フラップの両端を含んでいることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。The first portion of the flap connected to the housing is a central portion of the flap, and the movable flap portion includes both ends of the flap that are closer to the outside of the central portion of the flap. The rectifying vent according to claim 28, characterized in that: 前記ベント開口部は、矩形状の断面を有していることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。The rectifying vent according to claim 28, wherein the vent opening has a rectangular cross section. 前記ベント開口部は、互いに間隔をおいて配置されている複数の個別の開口部を備えており、前記湾曲面に接触するように動かされる前記可動フラップ部の前記増加していく部分は、増えていく数の前記個別の開口部を徐々に塞いでいくことを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。The vent opening includes a plurality of individual openings spaced apart from each other, and the increasing portion of the movable flap portion moved to contact the curved surface increases. 29. A rectifying vent according to claim 28, wherein a progressive number of said individual openings are gradually closed. 前記ハウジングはカバーの形状であって、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたベントチャンバを覆うことを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The rectifying vent according to claim 28, wherein the housing is in the form of a cover and covers a vent chamber connected to a flow to the pressurized gas supply. 前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と、前記加圧ガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続する旋回式エルボージョイントに取り付けられていることを特徴とする、請求項３３に記載の整流ベント。34. The vent chamber housing is mounted on a swiveling elbow joint that interconnects the pressurized gas supply and a mask for supplying the pressurized gas to a person. Rectification vent according to 4. 前記湾曲面の局率半径は、２１ｍｍよりも大きいことを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。The rectifying vent according to claim 28, wherein the radius of curvature of the curved surface is larger than 21 mm. 前記湾曲面の前記曲率半径は、２６ｍｍと４１ｍｍの間であることを特徴とする、請求項３５に記載の整流ベント。36. The rectifying vent according to claim 35, wherein the radius of curvature of the curved surface is between 26mm and 41mm. 前記湾曲面の前記曲率半径は、約３５ｍｍであることを特徴とする、請求項３６に記載の整流ベント。37. The rectifying vent according to claim 36, wherein the radius of curvature of the curved surface is about 35mm. 前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間であることを特徴とする、請求項３６に記載の整流ベント。37. The rectifying vent according to claim 36, wherein a deflection angle of the movable portion of the flap is between 15 degrees and 25 degrees. 前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。The rectification vent according to claim 28, wherein the flap is made of a polyester film. 前記ベント開口部が閉じているとき前記大気への最小限のガス流を提供するように前記固定ブリード開口部をさらに備えていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The rectifying vent of claim 28, further comprising the stationary bleed opening to provide a minimal gas flow to the atmosphere when the vent opening is closed. 前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられることができることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The rectifying vent according to claim 28, wherein the housing can be removably attached to at least one flow port of a mask for supplying the pressurized gas to a human. 前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The rectifying vent according to claim 28, wherein the rectifying vent further comprises a mask for supplying the pressurized gas to a person, and the rectifying vent is connected to the mask. 前記フラップにガス流を拡散するように前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The rectifying vent according to claim 28, further comprising a diffuser located between the pressurized gas supply and the flap to diffuse a gas flow to the flap. 前記湾曲面の局率半径は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化することを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The radius of curvature of the curved surface changes at at least one transition point on the housing located between the first portion of the flap and the movable portion. Rectifying vent. 前記湾曲面の前記曲率半径は、前記少なくとも１つの変化点で増加することを特徴とする、請求項４４に記載の整流ベント。The rectification vent of claim 44, wherein the radius of curvature of the curved surface increases at the at least one transition point. 前記湾曲面の前記曲率半径は一回より多く増加することを特徴とする、請求項４５に記載の整流ベント。46. The rectifying vent of claim 45, wherein the radius of curvature of the curved surface increases more than once. 前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項４５に記載の整流ベント。46. The vent of claim 45, wherein the width of the vent opening decreases at at least one transition point on the housing located between the first portion of the flap and the movable portion. Rectifying vent. 前記フラップの厚さは前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項４７に記載の整流ベント。48. The rectifying vent according to claim 47, wherein the thickness of the flap decreases at at least one transition point on the movable portion of the flap. 前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間の前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化することを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The rectifying vent according to claim 28, wherein the width of the vent opening changes at at least one transition point on the housing between the first portion of the flap and the movable portion. . 前記ベント開口部の前記幅は前記少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項４９に記載の整流ベント。50. The rectifying vent of claim 49, wherein the width of the vent opening decreases at the at least one transition point. 前記ベント開口部の幅は、一度より多く減少することを特徴とする、請求項５０に記載の整流ベント。51. The rectifying vent of claim 50, wherein the width of the vent opening is reduced more than once. 前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項５０に記載の整流ベント。51. The rectifying vent according to claim 50, wherein the thickness of the flap decreases at at least one transition point on the movable portion of the flap. 前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で変化することを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。29. The rectifying vent according to claim 28, wherein the thickness of the flap changes at at least one change point on the movable portion of the flap. 前記フラップの前記厚さは、前記少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項５３に記載の整流ベント。54. The rectifying vent according to claim 53, wherein the thickness of the flap decreases at the at least one transition point. 前記フラップの前記厚さは、一度より多く減少することを特徴とする、請求項５４に記載の整流ベント。55. The rectifying vent according to claim 54, wherein the thickness of the flap decreases more than once. 加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、
ベント開口部と、前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、
前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップと
を備えており、
前記加圧ガス供給源の圧力増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの前記中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それにより、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ全詭ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする、整流ベント。A rectifying vent that regulates the flow from a pressurized gas supply,
A housing having a vent opening, and a curved surface at least partially surrounding the vent opening;
A spring-biased flap connected to a flow to the pressurized gas supply, the first side facing the pressurized gas supply, and the opposing second side facing the vent opening. Side and two ends engaging the housing, and the spring in a direction away from the vent opening to establish a first gas flow area between the flap and the vent opening in a relaxed state. A flap having a central movable portion that is rotated by force,
The increase in pressure of the pressurized gas supply gradually offsets the spring force of the flap and moves the central movable portion of the flap toward the vent opening, whereby the pressurized gas is Reducing the gas flow area between the flap and the vent opening for flowing through the entire vent opening from the first side of the flap to the second side of the flap. Rectifying vent. 前記ベント開口部は矩形状の断面を有していることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, wherein the vent opening has a rectangular cross section. 前記ベント開口部は、互いに間隔をあけて配置されている複数の個別の開口部を備えていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, wherein the vent opening comprises a plurality of individual openings spaced apart from each other. 前記ハウジングは、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているベントチャンバハウジングを覆うようにカバーの形状であることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent of claim 56, wherein the housing is in the form of a cover to cover a vent chamber housing connected to a flow to the pressurized gas supply. 前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続するエルボージョイントに取り付けられていることを特徴とする、請求項５９に記載の整流ベント。60. The method of claim 59, wherein the vent chamber housing is attached to an elbow joint that interconnects the pressurized gas supply and a mask for supplying the pressurized gas to a human. Rectification vent as described. 前記湾曲面の曲率半径は２１ｍｍより大きいことを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, wherein a radius of curvature of the curved surface is greater than 21 mm. 前記湾曲面の前記曲率半径は２６ｍｍと４１ｍｍの間であることを特徴とする、請求項６１に記載の整流ベント。62. The rectifying vent according to claim 61, wherein the radius of curvature of the curved surface is between 26mm and 41mm. 前記湾曲面の前記曲率半径は約３５ｍｍであることを特徴とする、請求項６２に記載の整流ベント。63. The rectifying vent of claim 62, wherein the radius of curvature of the curved surface is about 35 mm. 前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間であることを特徴とする、請求項６３に記載の整流ベント。64. The rectifying vent according to claim 63, wherein the deflection angle of the movable portion of the flap is between 15 and 25 degrees. 前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, wherein said flap is comprised of a polyester film. 前記ベント開口部が閉じているときに前記大気への最小限のガス流を提供するように固定ブリード開口部をさらに備えていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, further comprising a stationary bleed opening to provide a minimal gas flow to the atmosphere when the vent opening is closed. 前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられることができることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, wherein the housing can be removably attached to at least one flow port of a mask for supplying the pressurized gas to a human. 前記フラップへガス流を拡散するように、前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, further comprising a diffuser disposed between the pressurized gas supply and the flap to diffuse a gas flow to the flap. 前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。57. The rectifying vent according to claim 56, wherein the rectifying vent further comprises a mask for supplying the pressurized gas to a person, and the rectifying vent is connected to the mask. 大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、
前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、
前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、
整流ベントと
を備えており、前記整流ベントは、
前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、
前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ハウジングから離れる方向に前記ばね力によって回動される可動部とを有しているフラップと
を有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の徐々に増えていく領域を前記ハウジングの前記湾曲面に接触させ、それによって前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする、マスク。A mask for supplying a human with breathable gas pressurized above atmospheric pressure,
A shell adapted to cover at least one of the human mouth and nostrils;
A gas supply pipe having a flow connected between the shell and a pressurized gas supply,
And a rectifying vent, wherein the rectifying vent comprises:
A housing connected to one of the shell and the gas supply tube, the housing having a vent opening and a curved surface at least partially surrounding the vent opening;
A flap urged by a spring force connected to a flow of the pressurized gas supply, the first flap being connected to the housing, and between the flap and the vent opening in a relaxed state. A flap having a movable part pivoted by the spring force in a direction away from the housing so as to establish a first gas flow area. The increase gradually offsets the spring force of the flap to bring the gradually increasing area of the movable flap portion into contact with the curved surface of the housing, thereby increasing the distance between the flap and the vent opening. A mask characterized in that the gas flow area is reduced. 大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、
前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、
前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、
整流ベントと
を備えており、前記整流ベントは、
前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、
前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力によって付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップと
を有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それによって、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ前記ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする、マスク。A mask for supplying a human with breathable gas pressurized above atmospheric pressure,
A shell adapted to cover at least one of the human mouth and nostrils;
A gas supply pipe having a flow connected between the shell and a pressurized gas supply,
And a rectifying vent, wherein the rectifying vent comprises:
A housing connected to one of the shell and the gas supply tube, the housing having a vent opening and a curved surface at least partially surrounding the vent opening;
A flap energized by a spring force connected to a flow of the pressurized gas supply, the first side facing the pressurized gas supply, and the opposing second side facing the vent opening. Side and two ends engaging the housing, and the spring in a direction away from the vent opening to establish a first gas flow area between the flap and the vent opening in a relaxed state. And a central flap having a central movable part rotated by a force, wherein the increase in pressure of the pressurized gas supply source gradually offsets the spring force of the flap to allow the central movable part of the flap to move. Moving the portion toward the vent opening so that the pressurized gas flows from the first side of the flap to the second side of the flap through the vent opening. With flap Wherein the reducing the gas flow area between the serial vent opening, the mask. ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは固定部に回動可能に接続されたばね力によって付勢された可動部を有しており、前記可動部と前記開口部との間にガス流面積を生成し、前記可動部は、
（１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、
（２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧力であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記ばね力を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記可動部を回動させることを特徴とする。In a chamber containing gas and having an interior pressurized to a first pressure and an exterior pressurized to a second pressure, a valve is provided for regulating the flow of air through the opening, The valve has a movable portion biased by a spring force rotatably connected to the fixed portion, generates a gas flow area between the movable portion and the opening, and the movable portion has
(1) a relaxed position in which the gas flow area has a first value;
(2) When the first pressure is the maximum specific operating pressure, a pressure difference between the first pressure and the second pressure cancels the spring force, and the gas flow area is reduced. The movable part is rotated to a position adjacent to the fixed part so as to have a minimum value smaller than the first value. ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは、前記開口部との間にガス流面積を生成する弾性的に曲げることが可能であるカンチレバーフラップを有しており、前記カンチレバーフラップは、
（１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、
（２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記フラップの弾性を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記フラップを曲げることを特徴とする、チャンバ。A valve for regulating the flow of air through the opening in a chamber containing gas and having an interior pressurized to a first pressure and an exterior pressurized to a second pressure; The valve has a resiliently bendable cantilever flap that creates a gas flow area between the opening and the cantilever flap,
(1) a relaxed position in which the gas flow area has a first value;
(2) When the first pressure is the maximum specific operating pressure, the pressure difference between the first pressure and the second pressure offsets the elasticity of the flap, and the gas flow area is reduced. The chamber, wherein the flap is bent to a position adjacent to the fixing portion so as to have a minimum value smaller than the first value.
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